【題目】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:

回答下列問題:

(1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是將Fe2+氧化為Fe3+ ,其離子方程式________________________,還可使用雙氧水代替硝酸,其優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________

(2)沉淀B的主要成分是_____、_______,往沉淀B中加入足量氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象是_________,該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

(3)加氨水過程需控制溶液的pH值,如何用pH試紙測(cè)定溶液的pH值___________。

(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,通過測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量,滴定反應(yīng)為:2+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2+8H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.800 g水泥樣品,滴定時(shí)消耗了0.100 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________

【答案】3Fe2+ + 4H+ + NO3=3 Fe3+ + NO↑+2H2O產(chǎn)物為水,無污染Fe(OH)3Al(OH)3沉淀部分溶解Al(OH)3+OH-=AlO2+2H2O把一小塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒醮待測(cè)溶液點(diǎn)在試紙的中部,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH(答蘸、滴、比、讀也可以)45.0%

【解析】

水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物,加入氯化銨、鹽酸和硝酸,由于二氧化硅與酸不反應(yīng),則得到的沉淀ASiO2,濾液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等離子,加入氨水調(diào)節(jié)pH4-5,可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,加熱的目的是防止生成膠體而難以分離,濾液中主要含有Ca2+,加入草酸銨可生成草酸鈣沉淀,加入硫酸用高錳酸鉀測(cè)定,發(fā)生5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,根據(jù)高錳酸鉀的量可計(jì)算含量,以此解答該題

(1)在分解水泥樣品過程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是將Fe2+氧化為Fe3+ ,其離子方程式為3Fe2+ + 4H+ + NO3=3 Fe3+ + NO↑+2H2O,還可使用雙氧水代替硝酸,雙氧水的還原產(chǎn)物為水,不會(huì)污染環(huán)境,故答案為:3Fe2+ + 4H+ + NO3=3 Fe3+ + NO↑+2H2O;產(chǎn)物為水,無污染;

(2)根據(jù)上述分析,沉淀B的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3,往沉淀B中加入足量氫氧化鈉溶液,氫氧化鋁被氫氧化鈉溶液溶解,氫氧化鐵不溶,現(xiàn)象為沉淀部分溶解,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-+=AlO2+H2O,故答案為:Fe(OH)3;Al(OH)3;沉淀部分溶解;Al(OH)3+OH-=AlO2+2H2O;

(3)加氨水過程需控制溶液的pH值,用pH試紙測(cè)定溶液的pH值的操作為:把一小塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用醮有待測(cè)溶液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH,可以簡(jiǎn)單記為蘸、滴、比、讀,故答案為:把一小塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒醮待測(cè)溶液點(diǎn)在試紙的中部,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH;

(4)反應(yīng)的關(guān)系式為5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00mL=1.80mmol,n(Ca2+)=4.50mmol,水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=45.0%,故答案為:45.0%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.焊錫的熔點(diǎn)比錫和鎘的熔點(diǎn)低

C.焊錫的熔點(diǎn)比錫和鉍熔點(diǎn)低

D.焊錫的熔點(diǎn)比鉛、錫的熔點(diǎn)都高

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(2)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:

①毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,目的是________。

②加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去________(填離子符號(hào)),濾渣Ⅱ中含________(填化學(xué)式)。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量,原因是________。

Ca2+

Mg2+

Fe3+

開始沉淀時(shí)的pH

11.9

9.1

1.9

完全沉淀時(shí)的pH

13.9

11.1

3.7

已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。

(3)已知25℃時(shí),CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL 0.01mol·L-1 Na2SO4溶液,下列敘述正確的是___(填字母)。

A.溶液中析出CaSO4沉淀,最終溶液中c(SO42-)比原來的大

B.溶液中無沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小

C.溶液中析出CaSO4沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都變小

D.溶液中無沉淀析出,但最終溶液中c(SO42-)比原來的大

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