Question

（12分）水泥是一种重要的建筑材料，水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，它与水泥中CaO的含量有着良好的相关性，因此在特殊情况下可以通过测定其中Ca0的含量预测水泥的强度。为测量某品牌水泥中氧化钙的含量，进行如下实验：

步骤1：熔样：准确称取0．3000g试样置于坩埚中，高温灼烧5分钟后，冷却并研碎，加入2．000g无水碳酸钠混匀后，再高温灼烧10分钟。

步骤2：酸溶：取冷却后的烧结块，加入40mL水后，再加入l0mL稀盐酸和3滴稀硝酸。

步骤3：除杂：在酸溶后所得溶液中慢慢滴加稀氨水使其中的Fe3+、Al3+转化为沉淀，过滤。

步骤4：沉淀：在滤液中加入草酸铵溶液，加热煮沸后，边搅拌边滴加氨水至弱碱性，静置。

步骤5：溶【解析】
将生成的草酸钙（ CaC2O4）沉淀加入到稀硫酸中，加热并搅拌使其完全溶解。

步骤6：滴定：用0．1000 mol·L－1的KMnO4溶液进行滴定至微红色出现并保持30s不消失，共用去KMnO4溶液13．000mL。反应的化学方程式为：2 KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+5CO2↑+8H2O

（1）写出步骤3中Al3+转化为沉淀的离子方程式： ；

（2）已知室温下Al（OH）3的Ksp=1．0×10－33，欲使溶液中c（Al3+）≤l．0xl0－6mol·L-1，pH≥ ；

（3）通过计算确定该试样中氧化钙的质量分数（写出计算过程）。

 

Answer 1

（1）Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+ (2) 5 (3) 60.7%

【解析】

试题分析：（1）稀氨水能与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子：Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，答案为：Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；

（2）欲使溶液中c（Al3+）≤l．0×l0-6mol?L-1，C（OH-）≥==l．0×l0-9mol?L-1，

c（H+）≥mol?L-1=l．0×l0-5mol?L-1，所以pH≥5，答案为：5．

（3）5CaO～ 5CaC2O4 ～ 2KMnO4

5×56g 2mol

m（CaO） 0.1000mol?L-1×0.013L

解得：m（CaO）=0.182g，氧化钙的质量分数为：×100%=60.7%，答案为：氧化钙的质量分数为60.7%．

考点：考查沉淀溶解平衡的计算，利用化学方程式的计算等知识。