Question

【題目】（14分）水泥是重要的建筑材料．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．實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：

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、（填化學式）．
（4）草酸鈣沉淀經稀H2SO4處理后，用KMnO4標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應為：MnO4﹣+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O．實驗中稱取0.400g水泥樣品，滴定時消耗了0.0500molL﹣1的KMnO4溶液36.00mL，則該水泥樣品中鈣的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）將樣品中的Fe2+氧化為Fe3+；H2O2
（2）SiO2；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（3）防止膠體生成，易生成沉淀；Al（OH）3；Fe（OH）3
（4）45.0%
【解析】解：（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，還可用過氧化氫代替硝酸，
故答案為：將樣品中的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反應，應為與HF的反應，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，易生成沉淀；Al（OH）3、Fe（OH）3；（4）反應的關系式為5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4 ，
n（KMnO4）=0.0500mol/L×36.00mL=1.80mmol，
n（Ca2+）=4.50mmol，
水泥中鈣的質量分數為 ×100%=45.0%，
故答案為：45.0%．
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pH4﹣5，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，加入硫酸用高錳酸鉀測定，發生5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4 ， 根據高錳酸鉀的量可計算含量，以此解答該題．