Question

【题目】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A的主要成分是_________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

（3）加氨水过程中加热的目的是___________________________________________。

（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4- +H+ +H2C2O4 →Mn2+ +CO2 +H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。

Answer 1

【答案】将样品中的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2 SiO2 SiO2 +4HF =SiF4↑ +2H2O 防止胶体生成，易生成沉淀 45.0%

【解析】

水泥样品加入盐酸，不溶物为二氧化硅，铁、铝、镁、钙等氧化物溶于盐酸，滴加硝酸则生成的Fe为+3价；还可用其他强氧化剂代替入过氧化氢；调节溶液pH值4-5，使Fe3+、Al3+生成沉淀，再用草酸钙检测溶液中的Ca2+含量。

（1）加入硝酸的目的为把溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子，答案为：将样品中的Fe2+氧化为Fe3+；还可用代替H2O2；

（2）沉淀A为SiO2，其与氢氟酸反应的方程式为：SiO2 +4HF =SiF4↑ +2H2O；

（3）加氨水过程中加热的目的：防止胶体生成，易生成沉淀；

（4）反应的关系式为5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4，

n（KMnO4）=0.0500mol/L×36.00mL=1.80mmol， n（Ca2+）=4.50mmol，

水泥中钙的质量分数为(4.50×10—3mol×40g/mol)×100%/0.400g =45.0%， 故答案为：45.0%。