Question

鉀水玻璃以其優(yōu)異的性能廣泛用于防腐、鑄造、油田、鉆井或各種高檔涂料中。鉀水玻璃中硅含量的測定可以采用氟硅酸鉀容量法，其步驟為：
①稱取試樣溶解在含有過量的氟離子和鉀離子的強酸溶液中，硅能與氟離子、鉀離子作用生成氟硅酸鉀（K₂SiF₆）沉淀；
②沉淀分離后于熱水中水解，生成HF、H₂SiO₃、KF；
③過濾除去硅酸沉淀，用氫氧化鈉標準溶液滴定濾液。
（1）上述步驟②中的水解反應(yīng)方程式為         ；步驟③中反應(yīng)的離子方程式為：           。
（2）在步驟③中，若滴定前未用氫氧化鈉標準溶液潤洗滴定管，則測得的硅元素含量將     (填“偏高”、或“偏低”或“不變”)。
（3）若每次稱取試樣的質(zhì)量為1.00g，重復滴定四次，消耗1.00 mol·L^－1氫氧化鈉標準溶液的體積為分別為16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL，試計算該試樣中硅元素的質(zhì)量分數(shù)（以二氧化硅計），寫出計算過程。

Answer 1

（1）K₂SiF₆＋3H₂O=2KF＋H₂SiO₃＋4HF（2分）  HF+OH^—=F^—+H₂O （2分）
（2）偏高（2分）
（3）由題中數(shù)據(jù)可得出消耗氫氧化鈉標準溶液體積的平均值為20.00ml（2分）
關(guān)系式：SiO₂～Si～4HF～4NaOH
60g              4mol
m(SiO₂)         20.00×10^—3L×1.0mol·L^－1
求得m(SiO₂)=0.30g（2分）
硅元素的質(zhì)量分數(shù)（以二氧化硅計）：=30%（2分）

試題分析：（1）過濾除去硅酸沉淀，溶液中HF與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；（2）若滴定前未用氫氧化鈉標準溶液潤洗滴定管，導致滴定管中氫氧化鈉溶液濃度降低，滴定相同量HF消耗的體積增大，故測得的硅元素含量將偏高；（3）剔除偏差較大的讀數(shù)（16.80），平均體積為20.00mL，根據(jù)關(guān)系式計算可得。