Question

【題目】水泥是重要的建筑材料。水泥熱料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示:

已知下列氫氧化物沉淀完全的pH:

Fe(OH)3 3.0 Fe(OH)2 8.35 Al(OH)3 4.7 Mg(OH)2 10.87

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_______，還可使用______代替硝酸。

(2) 沉淀A 的主要成分是_______，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應，該反應的化學方程式為__________________。

(3) 加氨水過程中加熱的目的是_________.沉淀B 的主要成分為_______(寫化學式)。

Answer 1

【答案】 將樣品中可能存在的Fe2+氧化成Fe3+ H2O2 SiO2 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 防止膠體生成，易沉淀分離 Fe(OH)3、Al(OH)3

【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，則得到的沉淀A為SiO2，濾液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等離子，加入氨水調節pH到4-5之間，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，濾液主要含有Ca2+，加入草酸銨可生成草酸鈣沉淀，加入硫酸酸化，然后用高錳酸鉀測定。

(1)鐵離子在pH較小時易生成沉淀，加入硝酸可氧化亞鐵離子生成鐵離子，比避免引入新雜質，也可用過氧化氫代替硝酸，故答案為：將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+；H2O2；

(2)由以上分析可知沉淀A為SiO2，不溶于強酸但可與一種弱酸——氫氟酸反應，反應的方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案為：SiO2；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；

(3)滴加氨水，溶液呈堿性，此時不用考慮鹽類水解的問題，加熱的目的是防止生成膠體而難以分離，生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3，故答案為：防止膠體生成，便于沉淀分離；Al(OH)3、Fe(OH)3。