【2017新课标2卷】（14分）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：

高考真题物质制备过程中的定量计算问题

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__________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A的主要成分是_________________，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____________________________________。

（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（写化学式）。

（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：

高考真题物质制备过程中的定量计算问题

实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L−1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。


【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2

（2）SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（或H2SiO3+4HF= SiF4↑+3H2O）

（3）防止胶体生成，易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）45.0%

高考真题物质制备过程中的定量计算问题

（3）加热可以使胶体聚沉，防止胶体生成，易沉淀分离；pH为4～5时Ca2+、Mg2+不沉淀，Fe3+、Al3+沉淀，所以沉淀B为Fe(OH)3、 (OH)3。

（4）草酸钙的化学式为CaC2O4，

作氧化剂，化合价降低5价，H2C2O4中的C化合价由＋3价→＋4价，整体升高2价，最小公倍数为10，因此

的系数为2，H2C2O4的系数为5，运用关系式法：5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4

n(KMnO4)=0.0500 mol/L×36.00×10−3 mL=1.80×10−3 mol

n(Ca2+)=4.50×10−3 mol

水泥中钙的质量分数为4.50×10−3 mol×40.0 g/mol÷0.400 g×100%=45.0%。


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