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5.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:

回答下列问题:
(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.加入硝酸的目的是将样品中的Fe2+氧化为Fe3+,还可使用H2O2代替硝酸.
(2)沉淀A的主要成分是SiO2,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SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O.
(3)加氨水过程中加热的目的是防止胶体生成,易生成沉淀.沉淀B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3(填化学式).
(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0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol•L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为45.0%.

分析 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,加入氯化铵、盐酸和硝酸,由于二氧化硅与酸不反应,则得到的沉淀A为SiO2,滤液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+等离子,加入氨水调节pH4-5,可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,滤液主要含有Ca2+,加入草酸铵可生成草酸钙沉淀,加入硫酸用高锰酸钾测定,发生5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,根据高锰酸钾的量可计算含量,以此解答该题.

解答 解:(1)铁离子在pH较小时易生成沉淀,加入硝酸可氧化亚铁离子生成铁离子,比避免引入新杂质,还可用过氧化氢代替硝酸,
故答案为:将样品中的Fe2+氧化为Fe3+;H2O2
(2)由以上分析可知沉淀A为SiO2,不溶于强酸但可与一种弱酸反应,应为与HF的反应,方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,
故答案为:SiO2;SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(3)滴加氨水,溶液呈碱性,此时不用考虑盐类水解的问题,加热的目的是防止生成胶体而难以分离,生成的沉淀主要是Al(OH)3、Fe(OH)3
故答案为:防止胶体生成,易生成沉淀;Al(OH)3、Fe(OH)3
(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$\frac{4.5×1{0}^{-3}mol×40.0g/mol}{0.400g}$×100%=45.0%,
故答案为:45.0%.

点评 本题为2017年辽宁考题,侧重考查物质的含量的测定,为高频考点,注意把握流程的分析,把握物质的性质,结合关系式法计算,题目有利于培养学生的分析能力、实验能力和计算能力,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列实验操作与预期实验目的或结论一致的是(  )
实验操作实验目的或结论
A某钾盐溶于盐酸.产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是K2CO3
B将FeCl2溶液加热蒸发制备FeCl2晶体
C向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热,得到蓝色溶液蔗糖水解的产物没有还原性
D向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中的少量FeCl3
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是(  )
A.
瓷器
B.
丝绸
C.茶叶D.中草药

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物.实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:

回答下列问题:
(1)A的结构简式为.C的化学名称是三氟甲苯.
(2)③的反应试剂和反应条件分别是浓硫酸、浓硝酸,并加热,该反应的类型是取代反应.
(3)⑤的反应方程式为.吡啶是一种有机碱,其作用是吸收反应产生的氯化氢,提高反应转化率.
(4)G的分子式为C11H11O3N2F3
(5)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有9种.
(6)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线(其他试剂任选).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4.考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.

Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为.B→C的反应条件为加热(或煅烧),C→Al的制备方法称为电解法.
(2)该小组探究反应②发生的条件.D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)ac.
a.温度          b.Cl-的浓度        c.溶液的酸度
(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2•xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-85.6kJ•mol-1
Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是在直流电场作用下,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液,分离后含铬元素的粒子是CrO42-、Cr2O72-;阴极室生成的物质为NaOH和H2(写化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

10.凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量.已知:NH3+H3BO3=NH3•H3BO3;NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3

回答下列问题:
(1)a的作用是平衡气压,以免关闭K1后圆底烧瓶内气压过大.
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸.f的名称是冷凝管.
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水:打开K1,关闭K2、K3,加热b,蒸气充满管路:停止加热,关闭K1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中;打开K2放掉水,重复操作2~3次.
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭K3,d中保留少量水,打开K1,加热b,使水蒸气进入e.
①d中保留少量水的目的是便于检验d装置是否漏气,同时起到液封,防止氨气逸出的作用.
②e中主要反应的离子方程式为NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O,e采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失,有利于铵根离子转化为氨气而逸出.
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol•L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为$\frac{1.4cV}{m}$%,样品的纯度≤$\frac{7.5cV}{m}$%.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液.
Ⅰ准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用.
b.配制并标定100mL 0.1000mol•L-1 NH4SCN标准溶液,备用.
Ⅱ滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中.
b.加入25.00mL 0.1000mol•L-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀.
c.加入NH4Fe(SO42溶液作指示剂.
d.用0.1000mol•L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定.
e.重复上述操作两次.三次测定数据如下表:
实验序号123
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98
f.数据处理.
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管.
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是避免AgNO3见光分解.
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解).
(4)b和c两步操作是否可以颠倒否(或不能),说明理由若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点.
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL,测得c(I-)=0.0600mol•L-1
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为用NH4SCN标准溶液进行润洗;.
(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果偏高.
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果偏高.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.一定条件下,在体积为V L的密闭容器中发生化学反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是(  )
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.CO、H2、CH3OH的浓度比为1:2:1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品使用不恰当的是(  )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②、⑦和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用③和⑩
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验中滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩

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