Question

（12分）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(cè)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則測(cè)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(fù)滴定四次，消耗1.00 mol·L－1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為分別為16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL，試計(jì)算該試樣中硅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以二氧化硅計(jì)），寫出計(jì)算過程。

 

Answer 1

（1）K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3↓+4HF；(2分)；HF+OH-=H2O+F-；(2分)

（2）偏高；（3） 30%。

【解析】

試題分析：（1）上述步驟產(chǎn)生的氟硅酸鉀（K2SiF6）沉淀在熱水中水解，生成HF、H2SiO3、KF。②中的水解反應(yīng)方程式為K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3↓+4HF；將步驟②中反應(yīng)產(chǎn)生的硅酸沉淀過濾除去，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液，由于HF是弱酸，所以在寫離子方程式時(shí)應(yīng)該用化學(xué)式，則步驟③中反應(yīng)的離子方程式為HF+OH-=H2O+F-；（2）在步驟③中，若滴定前未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積就偏大，所以使得測(cè)得的硅元素含量將偏高；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知第一次數(shù)據(jù)誤差太大，要舍去，則消耗NaOH溶液的體積是：V(NaOH)=（19.90mL+20.00mL+20.10mL）÷3=20.00ml；根據(jù)方程式中物質(zhì)的關(guān)系可得關(guān)系式：

SiO2——Si——4HF——4NaOH；

60g 4mol

M(SiO2) 0.02Lх1mol/L

求得m(SiO2)=0.30g(2分)；硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以二氧化硅計(jì)）：(0.30g÷1.00g)×100%=30%。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制取過程的化學(xué)方程式、離子方程式的書寫、誤差分析、物質(zhì)含量的測(cè)定的知識(shí)。