Question

【题目】已知某水泥样品的主要成分为成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。现一实验小组利用实验室中的几种药品对该水泥样品进行检测，以确定其中各金属元素的含量

（1）取水泥样品10.0g，加入足量稀盐酸、氯化铵，使之完全溶解。待充分反应后发现仍有不溶物。将沉淀过滤后加热、干燥，所得固体为________（填化学式）

（2）在分析水泥样品溶解过滤后的滤液成分时，实验小组的同学认为其中含有Ca2+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等阳离子，现欲准确测量各成分含量，需先加入试剂X将Fe2+转化为Fe3+，待滤液中的Fe2+全部转化为Fe3+后，再向其中加入足量的溶液Y并加热，可使滤液中的Al3+、Mg2+、Fe3+全部形成沉淀，则溶液Y名称是________，而试剂X可选用下列物质中的__________（填选项）

a. HNO3 b. H2O2 c. KMnO4 d. Zn

（3）若将溶液Y改为氢氧化钠溶液，发现所得沉淀共1.008g，比原来减少了0.39g，而这些沉淀能恰好完全溶解于1mol/L,32mL的稀盐酸中，则上述说法中所涉及的水泥样品中金属元素种类及其分别占水泥样品的质量分数为____________、_____________、______________

（4）若最初的水泥样品改为用氢氧化钠溶液溶解，则可能发生的离子反应方程式是：________

Answer 1

【答案】 SiO2 氨水 a、b Al: 1.35% Fe: 2.24% Mg:2.4% 2OH—+SiO2=SiO32—+H2O，2OH—+Al2O3=2AlO2—+H2O

【解析】（1）二氧化硅不溶于盐酸，所得固体为SiO2；（2）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液中，所以沉淀阳离子时应该选择弱碱，则溶液Y名称是氨水；a.HNO3能氧化亚铁离子，a正确；b.H2O2能氧化亚铁离子，b正确；c.KMnO4能氧化亚铁离子，但同时也氧化氯离子产生氯气，c错误；d.Zn是活泼的金属，没有氧化性，d错误，答案选ab；（3）减少的质量就是被氢氧化钠溶解的氢氧化铝，则氢氧化铝的质量是0.39g，物质的量是0.39g÷78g/mol＝0.005mol，所以铝元素的质量分数是。设氢氧化镁与氢氧化铁的物质的量分别是xmol、ymol，则58x+107y＝1.008。二者与盐酸反应消耗盐酸的物质的量是0.032mol，则2x+3y＝0.032，解得x＝0.01、y＝0.004，因此镁、铁两种元素的质量分数分别是、；（4）能与氢氧化钠溶液反应的是二氧化硅与氧化铝，发生的离子反应方程式分别是2OH－+SiO2＝SiO32－+H2O，2OH－+Al2O3＝2AlO2－+H2O。