氧化还原反应：
Fe3 ＋e-
Fe2
沉淀溶解反应：
Fe（OH）2(s)＋2H Fe2 ＋2H2O
Fe（OH）3（s）＋3H Fe3 ＋3H2O
以下对照已作成的图4-19，来说明pE-pH图中各组成线的方程被列出的过程。
（1）H2O氧化的边界条件：pE=20.64-pH （直线1的方程）
（2）H2O还原的边界条件：pE=pH （直线2的方程）
（3）根据式（1）在[Fe3 ]=[Fe2 ]处有pE=13.0 （直线3的方程）
（4）考虑Fe2 在多大pH值条件下开始发生Fe（OH）2沉淀。根据式（2）可计算：
假定溶液中全部铁呈[Fe2 ]状态、即[Fe2 ]=1.00×10-5mol/L，代入上式即可计算得
pH=8.95 （直线4的方程）
（5）考虑Fe3 在多大pH值条件下开始发生Fe（OH）3沉淀，与上述（4）的情况相似，计算得
pH=2.99 （直线5的方程）
（6）考虑Fe2 →Fe3 →Fe（OH）3的过程。由式（1）和式（3）可得
代入已知数值可得pE=22.0-3pH （直线6的方程）
（7）考虑Fe（OH）2和Fe（OH）3之间的平衡
由式（1）、（2）和（3）可得
从图4-19可看出，在区域Ⅰ，即高[H ]和高电子活度区，是酸性还原态介质，Fe2 是主要存在形式。如有些地下水就含较多Fe2 。在区域Ⅱ，即高[H ]和低电子活度区，是酸性氧化态介质，Fe3 是大量的。在区域Ⅲ，即低酸性氧化态介质中，Fe（OH）3含量比较多。在区Ⅳ域，即碱性还原态介质中，Fe（OH）2是很稳定的。
在天然水体中，pH值一般在4～9之间。铁主要以Fe2 和Fe（OH）3形式存在。在厌氧水体中，pE较低，会有相当量的Fe
本文标题：4.5 氧化还原平衡--天然水系中的化学平衡(7)
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