Question

钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法，其步骤为：

①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中，硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾（K₂SiF₆）沉淀；

②沉淀分离后于热水中水解，生成HF、H₂SiO₃、KF；

③过滤除去硅酸沉淀，用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。

（1）上述步骤②中的水解反应方程式为                                         ；

步骤③中反应的离子方程式为：                                           。

（2）在步骤③中，若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，则测得的硅元素含量将

           (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。

（3）若每次称取试样的质量为1.00g，重复滴定四次，消耗1.00 mol·L^－1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL，试计算该试样中硅元素的质量分数（以二氧化硅计），写出计算过程。

Answer 1

【知识点】离子方程式书写、酸碱中和滴定B1  H2

【答案解析】(1)K₂SiF₆+3H₂O=2KF+H₂SiO₃+4HF   HF+OH^-=F^-+H₂O;(2)偏高

(3) 由题中数据可得出消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.00mL

关系式：SiO₂ ~Si~4HF~4NaOH

        60g           4mol

        m            20.00×10³L×1.0mol/L

求得m=0.30g

硅元素的质量分数（以二氧化硅计）：

 解析：（1）氟硅酸钾（K₂SiF₆）沉淀分离后于热水中水解，生成HF、H₂SiO₃、KF，水解反应方程式为K₂SiF₆+3H₂O=2KF+H₂SiO₃+4HF ；

步骤③中反应的离子方程式为：HF+OH^-=F^-+H₂O。

（2）在步骤③中，若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，氢氧化钠标准溶液被稀释，导致消耗氢氧化钠溶液体积偏大，则测得的硅元素含量将偏高；（3）由题中数据可得出消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.00mL

关系式：SiO₂ ~Si~4HF~4NaOH

        60g           4mol

        m            20.00×10³L×1.0mol/L

求得m=0.30g

硅元素的质量分数（以二氧化硅计）：

【思路点拨】本题考查了离子方程式书写、酸碱中和滴定，计算时正确列关系式是关键。