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水泥化学分析习题及答案

来源:用户分享 时间:2025/7/20 10:43:54 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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浑浊。

(3) 萃取液有刺激性,不宜多次连续操作,整个操作要注意通风,盛接容器要用水封,比色皿最好加盖,盛接溶液的烧杯等要加盖表皿,用过的废液集中保管,妥善处理。

(4) 本方法的关键在于控制好溶液中的硝酸浓度在1~L之间,总体积在30~32mL,固定有机相为15mL,保持两相之比约为l:1。

若磷的含量有变化,分取的体积要相应变动,除保持有机相不变动外,可适当调整钼酸铵的浓度或硝酸的比例及水的用量。

(5) 萃取液要用干燥的移液管移取。 三、原理

1、盐酸蒸干法测定二氧化硅的原理

硅酸是一种很弱的无机酸。在水溶液中,硅酸绝大部分是以溶胶状态存在,为了使溶解的硅酸能全部析出,必须用盐酸将溶液蒸发干涸,使其脱水(脱水过程实质是组成一定的盐酸和水的混合物不断挥发,从而夺走硅酸颗粒中的水分)。整个过程是在沸水浴上进行,蒸发到没有盐酸气味后,需再继续蒸干1h(或置于105~110℃的烘箱中烘干1h)。沉淀用热盐酸(3+97)处理,除去可溶性盐,过滤、洗涤后将二氧化硅沉淀在950~1000℃下灼烧至恒量。沉淀用氢氟酸处理后,再在950~1000℃下灼烧至恒量,二次质量之差即为纯二氧化硅量。

2、氯化铵法凝聚法测定二氧化硅的原理

其主要原理是,在含硅酸的浓盐酸溶液中,加入足量的固体氯化铵,由于氯化水解,夺取了硅酸颗粒中的水分,加速了脱水过程,促使含水二氧化硅由溶于水的水溶胶变为不溶于水的水凝胶;

[HO·SiO2]-H++HOSiO2·H→[HO·SiO2·SiO2]-H++H2O NH4C1 NH4++H2O

NH4++Cl- NH3·H2O+H+

同时,在酸溶液中硅酸的质点是亲水性很强的胶体,带有负电荷。氯化铵是强电解质,有带正电荷的NH4+存在,在加热蒸发的条件下,正负电荷中和,从而加快了硅酸的凝聚,使之产生沉淀。沉淀用热盐酸(3+97)处理,除去可溶性盐,过滤、洗涤后将二氧化硅沉淀在950~1000℃下灼烧至恒量。沉淀用氢氟酸处理后,再在950~1000℃下灼烧至恒量,二次质量之差即为纯二氧化硅量。

3、氟硅酸钾容量法测定二氧化硅的原理

其主要原理是基于在有过量钾离子和氟离子存在的强酸性溶液中,能使硅酸呈氟硅酸钾形式沉淀。经过过滤、洗涤、中和,以除去残余的酸。使得到的氟硅酸钾沉淀在沸水中水解,以碱溶液滴定由水解而生成的HF。主要反应为:

SiO32-+6F-+6H+ SiF62-+2K+ 将沉淀以沸水水解: · K2SiF6+3H2O

2KF+H2SiO3+4HF SiF62-+3H2O K2SiF6 ↓

然后以碱溶液滴定析出的HF: HF+NaOH=NaF+H2O 4、比色法测定二氧化硅的原理

硅酸在适当酸度的溶液中,能与钼酸铵生成硅钼黄: H4SiO4+12H2MOO4==H8﹝Si(MO2O7)6﹞+10H2O

O25然后用抗坏血酸等还原剂将其还原成硅钼蓝:H8 ﹝Si<(M﹞,此配合物具有较高灵OO3)52MO敏度,其颜色深度与被测溶液中二氧化硅的浓度成正比,符合比耳定律。所以,可以在波长660nm处,测定溶液的吸光度,从而求得溶液中二氧化硅含量。 5、EDTA配位滴定法测定铁的原理

用EDTA法测定铁是基于在pH 2的酸性溶液中,Fe3+能与EDTA生成稳定的FeY-配合物并定量配位。在此酸度下由于酸效应避免了许多元素的干扰,铝基本上不影响。为了加速铁的配位,溶液应加热至60~70℃。常用的指示剂为磺基水杨酸。

Fe3+’+2Sal2-﹝Fe(Sal)2)

无色 紫红色 化学计量点时 〔Fe(Sal)2)-+H2Y2-〔FeY〕-+2Sal2-+2H+

紫红色 黄色 无色

终点颜色将随溶液中含铁量的多少而深浅不同。如铁含量很少时则变为无色,铁含量在10mg以内则可滴至亮黄色。随铁量增高黄色加深,此时终点的观察因人而异,不尽一致,故得到的结果也不一致。尤其在测高铁时,黄色很深,更不易判断。另—方面因磺基水杨酸钠是一低灵敏度指示剂,在终点前红色已消褪,致使少量铁残留于溶液中,这对连续滴定铝将产生一定影响。

6、EDTA一铋盐回滴法测定铁的原理

在pH(1~ 的酸性溶液中,加入过量的EDTA,使Fe3+与EDTA完全反应生成稳定的FeY-配合物,剩余的EDTA以半二甲酚橙做指示剂,硝酸铋标准滴定溶液滴定至溶液颜色由黄变为橙红色即为终点:

化学反应方程式如下: Fe3++H2Y2—(过量) Bi3++H2Y2—(剩余)化学计量点时 Bi3+十(半)

FeY—+2H++H2Y2—(剩余) BiY—+2H+ Bi3+(半)

(黄色) (红色)

由于FeY—配合物是黄色,所以当Fe含量高时,终点应当为橙红色。 7、高锰酸钾法测定铁的原理

此法是用氯化亚锡为还原剂,将溶液中的三价铁还原为二价铁以后,再以氯化汞将稍过量的氯化亚锡氧化,用高锰酸钾溶液滴定Fe2+。

用氯化亚锡还原三价铁的反应,必须在强盐酸热溶液中进行。

2Fe3++Sn2++6C1—→2Fe2十+﹝SnCl6﹞2—

还原后的溶液应迅速冷却,否则在热盐酸溶液中生成的Fe2+易被空气氧化。 为了保证Fe3+完全变为Fe2+并阻止Fe2+的氧化,常常当溶液从黄色还原成无色后,再加入1~2滴氯化亚锡溶液,然后加入二氯化汞饱和溶液氧化,此时生成甘汞白色丝状

Sn2++4CI—+2HgCl2→(SnCl6)2—+Hg2Cl2→〔SnCl6〕2-+HgCl2↓

如果还原时加入氯化亚锡量过多,则氯化亚汞(Hg2Cl2)进一步还原成金属汞沉淀,它易被高锰酸钾氧化,使铁的结果偏高。

因上述的的氧化反应不是在瞬时内完成的,所以在加入二氯化汞溶液后应加以搅拌并3~5min。在用高锰酸钾溶液开始滴定前需加入莱茵哈特溶液(含硫酸锰、磷酸、硫酸的混合容液),其主要作用是避免或减弱高锰酸钾对C1—离子的氧化,在滴定过程中生成的Fe3+由于与磷酸生成Fe(HPO4)2—配离子,而不致使溶液呈现黄色(三氯化铁),使滴定终点明显。

高锰酸钾溶液滴定时的反应为:

5Fe2++MnO4—+8H+→5Fe3十+Mn2十+4H2O

8、重铬酸钾法测定铁的原理

用氯化亚锡将Fe3+还原为Fe2+,过量的氯化亚锡用二氯化汞氧化,此时溶液析出甘汞丝状的白色沉淀,然后在在硫酸混合酸介质中,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用重铬酸钾标准滴定溶液滴定Fe2+。

6Fe2++Cr2O72—+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O

溶液中加入磷酸,是为使滴定反应生成的Fe3+形成Fe(HPO4)2—配位离子,消除了Fe3+的黄色,有利于终点的观察,也可防止Fe3+对指示剂的氧化作用。

为了消除汞盐对环境的污染,目前普遍采用金属铝作还原剂。其反应如下:

3Fe3++Al=3Fe2++Al3+

测定方法见生产控制中生料中氧化铁测定。 9、邻菲罗啉法测定铁的原理

Fe3+以盐酸羟胺或抗坏血酸还原为Fe2+,在pH2~9的范围内,与邻菲罗啉生成稳定的橙红色配合物:

Fe2+的浓度与生成之配合物的颜色强度之间的关系符合比耳定律。

10、氟化铵置换法测定铝的原理

用EDTA单独测定铝时,一般采用氟化铵置换法。即在pH 5~6的混合离子溶液中(如Fe、A1、Ca、Mg共存),加入过量的EDTA溶液,使存在于试液中的所有能与EDTA配位的金属离子都与其配位。过剩的EDTA以锌或铅盐返滴定。然后再向试液中加入氟化铵,此时铝的配合物被置换,形成氟铝配合物,相应地释放出等物质的量的EDTA。然后用二甲酚橙(或半二甲酚橙)为指示剂,再以锌或铅盐滴定释放出的EDTA,终点溶液由黄变为橙红色,从而可得出铝的含量。 11、铜盐回滴法测定铝的原理

在滴定铁后的溶液中,加入EDTA标准滴定溶液至过量l0~15mL(对铝、钛合量而言),加热至60~70℃,调节溶液的pH至~,将溶液煮沸l~2min,以PAN为指示剂,用硫酸铜标准滴定溶液滴定剩余的EDTA,终点溶液呈亮紫色。 12、铅(或锌)盐回滴法测定铝的原理

在滴定铁后的溶液中,加入EDTA标准滴定溶液至过量l0~15mL(对铝、钛合量而言),于pH至,将溶液煮沸l~2min,再将溶液调至,用二甲酚橙(或半二甲酚橙)为指示剂,以铅(或锌)标准滴定溶液滴定剩余的EDTA,终点溶液有黄色变红色。 13、直接法测定铝的原理

用直接法测定铝是在滴定铁后的溶液中将pH调至3(以溴酚蓝为指示剂,PH3~时为黄绿色),并使钛水解成偏钛酸沉淀,然后以PAN和等浓度的Cu-EDTA为指示剂,用EDTA直接滴定铝,到达化学计量点时过量一滴的EDTA夺取了Cu-PAN中Cu2+而使指示剂游离出来,溶液显黄色。其反应可表示为:

滴定中: Cu-EDTA+A13++PAN

EDTA+Cu—PAN

黄色 红色 A13++EDTA

Al—EDTA

化学计量点时:EDTA(过量)+Cu—PAN=Cu—EDTA+PAN

红色 黄色

14、EDTA滴定Ca的原理

MTB为指示剂:

在PH 左右, Ca2++MTB=Ca— MTB (灰色或无色) (蓝色) 滴定时 Ca2十+H2Y2— 化学计量点时:Ca—MTB+H2Y2—

CaY2—+2H+

CaY2—十MTB+2H+

(蓝色) (灰色或无色) CMP为指示剂:

在pH>时: Ca2++CMP

Ca—CMP

(红色) (绿色银光) 滴定时 Ca2++H2Y2—

化学计量点时: Ca—CMP+H2Y2—

CaY2—+2H+

CaY2—+CMP+2H+

(绿色荧光) (红色) 用消耗的EDTA量计算Ca的含量。 15、EDTA滴定Mg的原理

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