Question

【題目】已知某水泥樣品的主要成分為成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物�，F(xiàn)一實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室中的幾種藥品對(duì)該水泥樣品進(jìn)行檢測(cè)，以確定其中各金屬元素的含量

（1）取水泥樣品10.0g，加入足量稀鹽酸、氯化銨，使之完全溶解。待充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)仍有不溶物。將沉淀過(guò)濾后加熱、干燥，所得固體為________（填化學(xué)式）

（2）在分析水泥樣品溶解過(guò)濾后的濾液成分時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為其中含有Ca2+、Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陽(yáng)離子，現(xiàn)欲準(zhǔn)確測(cè)量各成分含量，需先加入試劑X將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，待濾液中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+后，再向其中加入足量的溶液Y并加熱，可使濾液中的Al3+、Mg2+、Fe3+全部形成沉淀，則溶液Y名稱(chēng)是________，而試劑X可選用下列物質(zhì)中的__________（填選項(xiàng)）

a. HNO3 b. H2O2 c. KMnO4 d. Zn

（3）若將溶液Y改為氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)所得沉淀共1.008g，比原來(lái)減少了0.39g，而這些沉淀能恰好完全溶解于1mol/L,32mL的稀鹽酸中，則上述說(shuō)法中所涉及的水泥樣品中金屬元素種類(lèi)及其分別占水泥樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________、_____________、______________

（4）若最初的水泥樣品改為用氫氧化鈉溶液溶解，則可能發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是：________

Answer 1

【答案】 SiO2 氨水 a、b Al: 1.35% Fe: 2.24% Mg:2.4% 2OH—+SiO2=SiO32—+H2O，2OH—+Al2O3=2AlO2—+H2O

【解析】（1）二氧化硅不溶于鹽酸，所得固體為SiO2；（2）由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能溶于強(qiáng)堿溶液中，所以沉淀陽(yáng)離子時(shí)應(yīng)該選擇弱堿，則溶液Y名稱(chēng)是氨水；a.HNO3能氧化亞鐵離子，a正確；b.H2O2能氧化亞鐵離子，b正確；c.KMnO4能氧化亞鐵離子，但同時(shí)也氧化氯離子產(chǎn)生氯氣，c錯(cuò)誤；d.Zn是活潑的金屬，沒(méi)有氧化性，d錯(cuò)誤，答案選ab；（3）減少的質(zhì)量就是被氫氧化鈉溶解的氫氧化鋁，則氫氧化鋁的質(zhì)量是0.39g，物質(zhì)的量是0.39g÷78g/mol＝0.005mol，所以鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。設(shè)氫氧化鎂與氫氧化鐵的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則58x+107y＝1.008。二者與鹽酸反應(yīng)消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.032mol，則2x+3y＝0.032，解得x＝0.01、y＝0.004，因此鎂、鐵兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是、；（4）能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是二氧化硅與氧化鋁，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式分別是2OH－+SiO2＝SiO32－+H2O，2OH－+Al2O3＝2AlO2－+H2O。