Question

锅炉水垢既会降低燃料的利用率、影响锅炉的使用寿命，还可能造成安全隐患．
（1）某锅炉水垢的主要成分有CaCO₃、CaSO₄、Mg（OH）₂、Fe₂O₃，用酸洗法可除去该水垢，其基本原理如图1所示．

①酸洗时，为使水垢尽可能溶解，不宜选用的是

 

（填标号）．
A．稀硫酸      B．盐酸      C．硝酸      D．醋酸
②不溶物用碳酸钠溶液浸泡时，反应的离子方程式是

 

．
③洗出液中的Fe³⁺会腐蚀铁质管道，反应的离子方程式是

 

，因此，常在洗出液中加入具有强还原性的SnCl₂溶液，反应中的Sn²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为1：2，Sn²⁺转化为②

 

（填离子符号）．
④柠檬酸（用H₃R表示）可用作酸洗剂，溶液中H₃R、H₂R^-、HR^2-、R^3-的含量与pH的关系如图2所示．图中a曲线所代表的微粒的百分含量随溶液pH的改变而变化的原因是

 

．调节柠檬酸溶液的pH=4，有利于除去水垢中的氧化铁．pH=4时，溶液中上述4种微粒含量最多的是

 

．
（2）利用下图所示装置对锅炉水（含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-）进行预处理，可有效防止锅炉水垢的形成． 电解过程中，Ca²⁺、Mg²⁺在

 

（填“a”或“b”）极附近形成沉淀．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,电解原理

专题：离子反应专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）①稀硫酸会生成微溶物硫酸钙，会沉在反应物的表面，据此解答；
②沉淀物有向更难溶物转化的趋势，据此解答；
③依据反应原理写出离子反应方程式，依据氧化还原反应判断产物；
④依据平衡移动原理判断即可；依据题给信息判断含量最多的离子；
（2）依据电解水原理分析即可．

解答： 解：（1）①若使用稀硫酸会生成微溶物硫酸钙，会沉在反应物的表面，使反应物不能完全反应故不能选硫酸，故答案为：A；
②在水垢进行酸化之后，只有硫酸钙是不溶物，加入碳酸钠，可生成溶解度更小的碳酸钙，故答案为：CaSO₄+CO₃^2-?CaCO₃+SO₄^2-；
③Fe³⁺具有氧化性可以与具有还原性的铁反应生成亚铁离子，会腐蚀铁质管道．据得失电子总数相等的原则，两摩尔的三价铁离子，变成亚铁离子，总共得到两摩尔的电子，所以一摩尔Sn²⁺转化为Sn⁴⁺，故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；Sn⁴⁺；
④H₃R?H₂R^-+H随着PH值的增大，氢离子浓度会减小，平衡向右移动，所以H₃R含量会减少．H₃R、H₂R^-、HR^2-、R^3-在图形中表示的曲线分别为a、b、c、d所以从图形上看，B点式最高的所以含量最多的是H₂R^-，故答案为：随溶液PH增大，平衡H₃R?H₂R^-+H⁺向右移动所以，H₃R的百分含量减小；H₂R^-；
（2）电解锅炉水实际上就是电解水，水电离出的氢离子在阴极放电，故阴极附近氢氧根浓度偏大，与锅炉水中的钙镁离子生成沉淀，与电源负极相连的极是阴极，即b极附近生成沉淀，故答案为：b．

点评：本题主要考查的是离子反应方程式的书写、氧化还原反应原理的利用，属于常考题．