二氧化硅和硅酸盐 (2)

硅酸盐水泥中SiO2, Fe2O3, AI2O3含量的测定实验报告班级：应111-1、实验目的1、了解和尝试过滤、洗涤、碳化、灰化、灼烧等操作。

2、掌握加热蒸发、水浴加热。

3、掌握氯化铵重量法测定水泥中SiO2含量的原理和方法。

4、学习配位滴定法测定水泥中FQO3AI2O3等含量的原理和方法。

5、掌握CaC03和EDTA标准溶液的配制、标定的原理和方法。

6掌握化学实验常用的滴定操作，明白酸碱标准溶液的配制以及标定方法原理，熟练掌握方法和操作。

二、实验原理硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙（CaO）、二氧化硅（Si02）、氧化铝（AI2O3）和氧化铁（FeO3简写为F）四种氧化物组成。

通常这四种氧化物总量在熟料中占95%以上。

每种氧化物含量虽然不是固定不变，但其含量变化范围很小，水泥熟料中除了上述四种主要氧化物以外，还有含量不到5%的其他少量氧化物，如氧化镁（MgO）、氧化钛（Ti02）、三氧化硫（S0）等。

水泥熟料中碱性氧化物占60%以上，因此宜采用酸分解。

水泥熟料主要为硅酸三钙（3CaO?SiO2）、硅酸二钙（2CaO?SiO2）、铝酸三钙（3CaO2AbO3）和铁铝酸四钙（4CaO?Al2O3?F@O3）等化合物的混合物。

这些化合物与盐酸作用时，生成硅酸和可溶性的氯化物，反应式如下：2CaO?SiO2+4HCl—2CaC b+H2SiQ+H2O3CaO?SiO2+6HCI—3CaCb+H 2SiQ+2H 2O3CaO?Al2O3+12HCl —3CaCb+2AICI 3+6H 2O4CaO?Al2O3?Fe2O3+20HCl —4CaC2+2AICI 3+2FeCl3+10H 2O 硅酸是一种很弱的无机酸，在水溶液中绝大部分以溶胶状态存在，其化学式以SiO2?iH2O表示。

在用浓酸和加热蒸干等方法处理后，能使绝大部分硅胶脱水成水凝胶析出，因此可利用沉淀分离的方法把硅酸与水泥中的铁、铝、钙、镁等其他组分分开。

硅酸盐紧密堆积的密度
硅酸盐是一类化学物质，由硅酸根离子（SiO4）和金属离子组成。

紧密堆积是指化学物质中粒子之间的紧密排列，通常通过密度来表征。

硅酸盐的密度取决于具体的组分和结构。

以下是一些常见硅酸盐的密度范围：
1.石英（二氧化硅，SiO2）：
2.65克/立方厘米。

石英是一种
常见的硅酸盐矿物，具有非常高的密度。

2.方解石（碳酸钙，CaCO3）：2.71克/立方厘米。

方解石是
一种碳酸盐矿物，也是硅酸盐的一种，其密度相对较高。

3.长石（钠长石，钾长石，钙长石）：2.5-2.75克/立方厘米。

长石是一类常见的硅酸盐矿物，其密度范围较宽。

需要注意的是，硅酸盐的密度可能会受到结构缺陷、杂质、晶体形态等因素的影响，因此实际材料的密度可能会略有差异。

此外，不同的硅酸盐在组成和结构上也存在差异，因此其密度也会有所不同。

通常，我们使用实验测量、晶体结构分析、计算模拟等方法来确定硅酸盐的密度值。

第22讲硅无机非金属材料层次1基础性1.(广东茂名期末)从古至今,绘画艺术传颂着文明的发展,下列绘画的载体属于无机非金属材料的是( )2.(北京卷,1题改动)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。

下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法不正确的是( ) A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键B.三种物质互为同素异形体C.三种物质在空气中完全燃烧的产物相同D.三种物质晶体类型相同3.建盏是久负盛名的陶瓷茶器,承载着福建历史悠久的茶文化。

关于建盏,下列说法错误的是( )A.高温烧结过程包含复杂的化学变化B.具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点C.制作所用的黏土原料是人工合成的D.属硅酸盐产品,含有多种金属元素4.(广东东莞检测)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。

下列有关物质的说法正确的是( )A.太阳能电池板广泛应用在航天器上,其材料是晶体硅B.石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸盐材料C.半导体行业中有一句话“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是二氧化硅D.中国航天飞船外壳用到的是特种镁合金,属于新型无机非金属材料5.(广东江门检测)纯二氧化硅可用下列流程制得。

下列说法不正确的是( )粗SiO2X Y SiO2A.X可用作木材防火剂B.SiO2可用于制造计算机芯片C.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4H2SiO3↓+Na2SO4D.步骤Ⅲ若在实验室完成,一般在坩埚中进行6.(广东佛山检测)由粗硅制备硅烷(SiH4)的基本流程如图所示:已知:反应Ⅰ的化学方程式为Si+3HCl SiHCl3+X,反应Ⅱ的化学方程式为SiHCl3+Y Si+3HCl。

下列说法中错误的是( )A.X和Y为同一种物质B.NH3的热稳定性比SiH4强C.SiHCl3分子中既含有极性键,又含有非极性键D.反应Ⅳ中所得SiH4、NH3两种气体在常温常压下体积比为1∶4层次2综合性7.(湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程如下:石英砂粗硅SiHCl3高纯硅下列说法错误的是( )A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2C Si+2CO↑B.1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023C.原料气HCl和H2应充分去除水和氧气D.生成SiHCl3的反应为熵减过程8.材料的开发与研究助力我国航空航天事业飞速发展。

第四章硅酸盐分析习题与答案1、什么是硅酸盐工业分析?答：硅酸盐工业分析：综合利用分析化学的方法方法原理，对硅酸盐生产中的原料、燃料、半成品和产品的化学成分进行分析，及时提供准确可靠的测定数据。

2、通过查阅有关资料，对硅酸盐样品中二氧化硅的测定方法进行综述并简述其基本原理？答：（一）称量法（1）氢氟酸挥发称量法：试样在铂坩埚中经灼烧恒重后，加H2F2+H2SO4（或）硝酸处理后，再灼烧至恒重计算SiO2的含量。

（2）硅酸脱水灼烧称量法：强电解质或胶体破坏硅酸的水化外壳，促使硅酸溶胶微粒凝聚为较大的沉淀颗粒析出，灼烧称重。

（二）滴定法：间接法测定氟硅酸钾法-----氟硅酸钾沉淀分离酸碱滴定法。

SiO2在过量的钾氟离子的强酸介质中，能定量形成氟硅酸钾沉淀，经过滤洗涤中和除去残留酸在沸水中溶解再用氢氧化钠标液滴定水解产生的HF。

3、测定水泥及其原料中容量法测定三氧化二铁、三氧化二铝的方法原理如何？答：（1）测定三氧化二铁的方法和原理（一）EDTA直接滴定法在pH为1.8－2.0及60－70℃的溶液中，以磺基水杨酸为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定溶液中三价铁。

（二）原子吸收分光光度法试样经氢氟酸和高氯酸分解后，分取一定量的溶液，以锶盐消除硅、铝、钛等对铁的干扰。

在空气－乙炔火焰中，于波长248.3nm 处测定吸光度。

（2）测定三氧化二铝的方法和原理（一）EDTA直接滴定法于滴定铁后的溶液中，调整pH=3.0 ，在煮沸下用EDTA-铜和PAN 为指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定。

（二）铜盐返滴定法在滴定铁后的溶液中，加入对铝、钛过量的EDTA标准滴定溶液，于pH为3.8－4.0以PAN为指示剂，用硫酸铜标准滴定溶液回滴过量的EDTA，扣除钛的含量后即为氧化铝的含量。

4、什么是“烧失量”？答：烧失量：也称灼烧残渣是试样在950~1000度灼烧后所失去的质量一般主要指化合水和二氧化碳（还有少量的硫氟氯有机质等）。

第1课时二氧化硅和硅酸[学习目标定位] 1.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途。

2.了解二氧化硅的结构、性质和用途。

3.了解硅酸的制备、性质和应用。

一二氧化硅1.硅元素在地壳中的含量是26.3%，仅次于氧。

硅元素在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在，原因是硅是一种亲氧元素。

2.硅的氧化物为二氧化硅，俗名为硅石，天然二氧化硅分为结晶形(如方石类、水晶等)和无定形(如硅藻土)。

根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：坚硬固体、不溶于水、熔点高。

3.列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。

CO2＋H2O H2CO3归纳总结二氧化硅的结构与性质(1)二氧化硅与二氧化碳的物理性质差异较大的原因是物质晶体结构不同。

二氧化硅晶体结构如图：二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。

(2)二氧化硅的化学性质有稳定性强，与水、一般酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。

1.下列叙述中，正确的是()A.自然界中存在大量的单质硅B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C.二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D.自然界中硅元素都存在于石英中答案B解析自然界中硅元素含量很高，但都以化合态形式存在，A项错误；硅元素是亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在，D项错误；二氧化硅的性质稳定，C项错误。

2.由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成的混合粉末。

现取两份该混合粉末试样进行实验。

(1)将一份混合粉末溶于过量的盐酸，得到沉淀X和滤液Y，沉淀X为________，滤液Y中含有的阳离子主要是______________，向滤液Y中加入过量NaOH溶液，得到的沉淀是____________________。

(2)将另一份混合粉末溶于过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为_________________。

答案(1)SiO2Al3＋、Mg2＋、Fe3＋、H＋Mg(OH)2、Fe(OH)3(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O二硅酸1.硅酸的制备：按表中实验操作要求完成实验，并将观察到的实验现象及有关结论填入表中：2.写出上述实验中反应的化学方程式。

sio2和caso4的分离方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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硅酸盐中二氧化硅的测定[ 标签：硅酸盐, 二氧化硅 ] 匿名 2011-11-26 17:55（一）仪器与试剂721A型分光光度计SiO2标准液：0.1000克光谱纯SiO2加NaOH 3克于喷灯上熔至暗红。

沸水浸取后移入500毫升量瓶，加水至刻度，摇匀。

移入塑料瓶中储存。

1毫升=200微克SiO2显色剂：5%钼酸铵与2NHCI混合（1+1）。

还原剂：0.5克抗坏血酸溶于少量水，加硫酸（1+1）100毫升，临时配用。

（二）条件试验1、试验方法取SiO2于200毫升量瓶中，加水至90毫升。

加入酚酞1滴，用2NHCI中和至无色并过量5滴。

然后加显色剂10毫升及丙酮2.5毫升，摇匀。

置35℃热水中20分钟，加还原剂20毫升并加水至刻度，摇匀。

80分钟后，再用水定容，摇匀。

然后以水作参比，用0.5cm液池在650nm波长处测吸光度。

2、中和试验与指示剂选择取SiO21000及2000微克，按试验方法分别加酚酞、对硝基酚和定量加酸，然后显色测吸光度。

结果表明，酚酞吸光度恒定，无偏低现象。

3、稳定剂的选择用乙醇作稳定剂已有应用。

但乙醇用量较大（至少10毫升），故改用丙酮。

为此，取SiO22000微克按试验方法分别作乙醇及丙酮以及稳定时间的条件试验。

结果见表1。

表1 稳定剂的选择由表1可知，丙酮2—3毫升或乙醇10—20毫升吸光度最大。

而丙酮大于3毫升后吸光度明显下降，故用2.5毫升为宜。

4、稳定剂对光吸收的影响取SiO22000微克，分别加丙酮2.5毫升（Ⅰ）、丙酮及乙醇各2.5毫升（Ⅱ）、乙醇10毫升（Ⅲ）及不加稳定剂（Ⅳ），按试验方法显色并作吸收曲线。

结果表明，四种情况的峰位不变，但吸光度从Ⅰ—Ⅳ逐步降低。

可见丙酮比乙醇的增敏作用略强。

5、EDTA的影响用含EDTA的溶液浸取溶块可使吸光度恒定。

0.1M EDTA在0.2毫升内，吸光度基本不变，大于1毫升后则急剧下降。

故以少加或不加为宜。

6、差示（工作）曲线图1所示为六个不同浓度的参比所作的差示曲线。