工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。某碳素钢锅炉水垢(主要成分有CaCO3、CaSO4、M...

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工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。某碳素钢锅炉水垢(主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3、SiO2等)碱煮法清除的流程如下：

已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表(单位省略)：

回答下列问题：

(1)“碱煮”环节，加入Na3PO4的主要目的是将CaSO4转化为Ca3(PO4)2，请写出该离子方程式______________________。

(2)“浸泡过程中，稀盐*会溶解Fe2O3。溶解后的Fe2O3会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。

①锅炉被加速腐蚀的原因是______________________；

②浸泡液还原”处理时，Sn2+转化为Sn4+，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________________。

(3)“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe3O4保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。

①反应的离子方程式为_________________________________；

②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫*铜溶液。若观察到______________________(填现象)，则保护膜致密*欠佳。

(4)柠檬*(用H3R表示)可用作清除锅炉水垢的*洗剂，溶液中H3R、H2R－、HR2－、R3－的含量与pH的关系如图所示。由此可推知，0.1 mol ·L－1 Na2HR溶液中各种*离子浓度由大到小的排列顺序为______________________。

(5)用如图装置对锅炉用水(含Ca2+、Mg2+、HCO3－)进行预处理，可有效防止水垢形成。电解时，Ca2+形成沉淀的电极反应式为______________________。

【回答】

3CaSO4+2PO43－＝Ca3(PO4)2+3SO42－ Fe+2Fe3+＝3Fe2+ 2:1 9Fe+8NO2－+4H2O＝4N2↑+3Fe3O4+8OH- 表面有红*物质出现 C（HR2－）>C(R2-)>C(OH-)>C(H2R－) 2Ca2++2HCO3－+2e-=2CaCO3↓+H2↑(或2H2O++2e-=2OH-+H2↑, 2Ca2++ OH-+HCO3－=CaCO3↓+H2O)

【分析】

(1) Na3PO4 的作用是使坚硬、致密的硫*钙生成**钙，3CaSO4+2Na3PO4=Ca3(PO4)2+3Na2SO4，改写成离子方程式；

(2)①Fe3+具有氧化*可以与具有还原*的铁反应生成亚铁离子，会腐蚀锅炉；

②发生了2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+反应，根据方程式得结果；

(3) ①反应物亚***和铁，产物是四氧化三铁和氮气，写出离子方程式；

②如果没有形成致密的保护膜，往锅炉内壁刷上硫*铜溶液则会发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

(4)根据图像分析可知HR2-浓度最大时PH<7,可得结论Na2HR溶液中HR2-的电离平衡大于水解平衡。由此推知0.1 mol ·L－1 Na2HR溶液中各种*离子浓度由大到小的排列顺序；

(5)依据电解水原理分析即可。

【详解】

(1) Na3PO4的作用是使坚硬、致密的硫*钙生成**钙3CaSO4+2Na3PO4=Ca3(PO4)2+3Na2SO4，改写成离子方程式；

正确*：3CaSO4+2PO43－＝Ca3(PO4)2+3SO42－

(2)①Fe3+具有氧化*可以与具有还原*的铁反应生成亚铁离子，会腐蚀锅炉；