Question

钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法，其步骤为：

①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中，硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾（K₂SiF₆）沉淀；

②沉淀分离后于热水中水解，生成HF、H₂SiO₃、KF；

③过滤除去硅酸沉淀，用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。

（1）上述步骤②中的水解反应方程式为          ；步骤③中反应的离子方程式为：            。

（2）在步骤③中，若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，则测得的硅元素含量将      (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。

（3）若每次称取试样的质量为1.00g，重复滴定四次，消耗1.00 mol·L^－1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL，试计算该试样中硅元素的质量分数（以二氧化硅计），写出计算过程。

Answer

（1）K2SiF6＋3H2O=2KF＋H2SiO3＋4HF（2分）  HF+OH—=F—+H2O （2分）

（2）偏高（2分）

（3）由题中数据可得出消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为20.00ml（2分）

关系式：SiO2～Si～4HF～4NaOH

        60g              4mol

        m(SiO2)         20.00×10—3L×1.0mol·L－1

求得m(SiO2)=0.30g（2分）

硅元素的质量分数（以二氧化硅计）：=30%（2分）

【解析】

试题分析：（1）过滤除去硅酸沉淀，溶液中HF与氢氧化钠溶液反应；（2）若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，导致滴定管中氢氧化钠溶液浓度降低，滴定相同量HF消耗的体积增大，故测得的硅元素含量将偏高；（3）剔除偏差较大的读数（16.80），平均体积为20.00mL，根据关系式计算可得。

考点：考查滴定计算及误差分析等有关问题。