水泥是一種重要的建筑材料,水泥的強度是評價水泥質(zhì)量的重要指標,它與水泥中CaO的含量有著良好的相關性,因此在特殊情況下可以通過測定其中Ca0的含量預測水泥的強度.為測量某品牌水泥中氧化鈣的含量,進行如下實驗:
步驟1:熔樣:準確稱取0.3000g試樣置于坩堝中,高溫灼燒5分鐘后,冷卻并研碎,加入2.000g無水碳酸鈉混勻后,再高溫灼燒10分鐘.
步驟2:酸溶:取冷卻后的燒結(jié)塊,加入40mL水后,再加入l0mL稀鹽酸和3滴稀硝酸.
步驟3:除雜:在酸溶后所得溶液中慢慢滴加稀氨水使其中的Fe
3+、Al
3+轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾.
步驟4:沉淀:在濾液中加入草酸銨溶液,加熱煮沸后,邊攪拌邊滴加氨水至弱堿性,靜置.
步驟5:溶解:將生成的草酸鈣( CaC
2O
4)沉淀加入到稀硫酸中,加熱并攪拌使其完全溶解.
步驟6:滴定:用0.1000mol?L
-1的KMnO
4溶液進行滴定至微紅色出現(xiàn)并保持30s不消失,共用去KMnO
4溶液13.000mL.反應的化學方程式為:2KMnO
4+5H
2C
2O
4+3H
2SO
4=K
2SO
4+2MnSO
4+5CO
2↑+8H
2O
(1)寫出步驟3中Al
3+轉(zhuǎn)化為沉淀的離子方程式:
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
;
(2)已知室溫下Al(OH)
3的K
sp=1.0×10
-33,欲使溶液中c(Al
3+)≤l.0xl0
-6mol?L
-1,pH≥
5
5
;
(3)通過計算確定該試樣中氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程).