细晶石-烧绿石族矿物分析

细晶石-烧绿石族矿物是钙、钠和稀土的铌钽酸盐矿物，化学组成可以用通式A2B2O6(O，OH，F)表示。其中A表示阳离子Na、Ca、RE、U，以及K、Mg、Mn、Fe、Sr、Ba、Pb、Bi、Sb等;B表示阳离子Nb、Ta、Ti，以及Si、Al和Fe3+。其主要成分(Nb，Ta)2O5高达70%左右，CaO为10%～18%，Na2O为2%～6%，F为1%～5%。

50mg细晶石-烧绿石族矿物用氢氟酸分解，氟化物沉淀过滤后，沉淀用HNO3-HClO4处理，制成稀盐酸溶液后分别测定钙、钍、稀土和铀。滤液经纸色层分离测定铌、钽。用HNO3-HClO4处理停留在色层纸原点的纸带，制成稀盐酸溶液后测定铁、铝、镁、钾、钠等8个组分。另取20mg试样，经碱熔后测定硅、锡、氟和钨。其分析流程见图70.20。

试剂

铌(钽)标准溶液ρ(Nb2O5或Ta2O5)=200.0μg/mL高纯五氧化二铌或五氧化二钽用焦硫酸钾熔融，40g/L草酸铵浸取制得。

焦硫酸钾-草酸铵溶液100g焦硫酸钾及40g草酸铵溶于1000mL水中。

混合配位剂49g顺丁烯二酸酐、5gEDTA溶于300mL水中，加67mL氨水，用水稀释至1000mL(测铀用)。

展开剂甲基异丁基酮-氢氟酸-硝酸(88+8+4)。

色层纸中速1号层析纸，30cm×20cm，2/3处以50g/LNH4NO3溶液浸湿，晾干。

乙酸盐缓冲溶液(pH4.7)取118mL冰乙酸，用水稀释至约300mL，加入67mL氨水，用水稀释至1000mL，摇匀。

分析步骤

(1)分析溶液(A)的制备

称取50mg(精确0.01mg)试样于铂坩埚中，以少量水润湿，加15mLHF，加盖加热分解完全，蒸至体积8mL左右，加8mL水，温热20min，放置2h。以塑料漏斗经致密滤纸过滤，滤液以铂皿承接，沉淀以(1+9)HF洗涤10次左右。

上述沉淀和滤纸一起置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加10mLHNO3、5mLHClO4，加热分解至冒烟。取下冷却，用水吹洗杯壁继续冒烟至刚干。加5mL(1+1)HCl，温热后移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为溶液(A)。

(2)钙的测定

移取5.0mL溶液(A)于100mL容量瓶中，加镧盐后用原子吸收光谱法测定。

校准曲线0～500μgCaO。

(3)钍与稀土的测定

移取5.0mL溶液(A)于预先盛有2mL50g/L盐酸羟铵、3mL200g/L磺基水杨酸的分液漏斗中，用(1+1)氨水调至甲酚红指示剂呈**，加20mL0.01mol/LPMBP苯溶液，萃取1min，水相留测稀土。

有机相以5mL!(HCl)=0.2%-!(CH3COOH)=0.4%混合液(pH1.8～2.0)洗2次，水相合并。有机相加20mL4mol/LHCl反萃取1min，水相移入25mL容量瓶中，加1mL10g/L抗坏血酸溶液、1mL100g/L草酸溶液、2mL0.5g/L偶氮胂Ⅲ溶液，用4mol/LHCl稀释至刻度摇匀。用1cm比色皿，于波长660nm处测量吸光度。

图70.20 细晶石-烧绿石族矿物分析流程图

校准曲线0～30μgThO2。

上述萃取钍以后的水相加少许固体抗坏血酸，以300g/L六次甲基四胺溶液调至溴甲酚绿指示剂呈亮绿色。加3mL150g/L六次甲基四胺-!(HCl)=2.2%缓冲液(pH5.5)(总体积约30mL)，用20mL0.04mol/LPMBP-苯溶液，萃取1min。有机相用水淋洗一次，加20mL0.3g/L8-羟基喹啉-!(CHOOH)=0.3%(pH2.5)，反萃取1min。水相移入25mL容量瓶中，加2mL0.5g/L偶氮胂Ⅲ溶液，以8-羟基喹啉-甲酸液稀释至刻度，以2cm比色皿于波长650nm处测量吸光度。

校准曲线0～30μgRE2O3。

(4)铀(Ⅳ)的测定

移取溶液(A)5.0mL于分液漏斗中，加2滴H2O2、0.5mL100g/L磺基水杨酸溶液，氨水中和至溴甲酚绿指示剂变蓝，再以(1+9)HCl调至变黄。滴入50g/LEDTA使铁-磺基水杨酸红色消失再过量2mL，加4mL乙酸缓冲溶液(pH4.7)(水相约15～20mL)，加15mL0.03mol/LPMBP-苯萃取1min，再用10mL萃取1min。有机相合并，加10mL缓冲液，萃洗一次，水萃洗一次。加入20mL!(HCl)=1.5%反萃取1min，水相移入50mL容量瓶中，加入2mL混合配位剂溶液，以氨水中和至甲酚红指示剂变黄，加2mL一氯乙酸缓冲液(pH2.5)，2mL1g/L偶氮胂Ⅲ溶液，用水稀释至刻度，以2cm比色皿于波长655nm处测量吸光度。

校准曲线0～80μgU。

(5)铌、钽与钛、铁、铝、铀(Ⅵ)、锰、钾、钠、锆(铪)的分离

上述氢氟酸滤液，加热蒸发至0.5～1mL，用塑料吸管涂于色层纸上未浸硝酸铵部分。铂皿以(1+9)HF、甲基异丁基酮各洗2次，晾干，卷成筒形，于预先盛有展开剂的色层箱中上行法展开至距顶端2cm处取出，晾干，氨化。稍干后以20g/L单宁显层，高含量铌(钽)用重量法测定。低含量铌、钽分别剪下纸带前沿和中间段置于瓷坩埚中，加(1+3)H2SO4润湿蒸发，灰化，灼烧。加2gK2S2O7熔融，40g/L(NH4)C2O4溶液浸取，转至50mL容量瓶中，稀释至刻度。

(6)铌的测定

移取上述溶液5.0～10.0mL于50mL容量瓶中，补加焦硫酸钾-草酸铵溶液至含0.5g焦硫酸钾。加20mL200g/LNa2SO3-40g/L焦性没食子酸溶液(现配，过滤使用)，用40g/L(NH4)2C2O4溶液稀释至刻度，30min后，以1cm比色皿，于波长410nm处，测量吸光度。

校准曲线0～1mgNb2O5。

(7)钽的测定

移取上述溶液5.0～10.0mL于50mL容量瓶中，加5mL(1+3)H3PO4、10mL250g/L焦性没食子酸溶液(现配，过滤使用)、用40g/L(NH4)2C2O4溶液稀释至刻度，30min后，以1cm比色皿，于波长410nm处测量吸光度。

校准曲线0～2mgTa2O5。

(8)镁、钛、铁、铝、锰、钾、钠、锆(铪)的分离

将原点的杂质带置聚四氟乙烯烧杯中，加10mLHNO3、5mLHClO4，加热至冒烟，水洗一次，继续加热蒸发至近干。加5mLHCl，温热，溶解，转入100mL容量瓶中，水稀释至刻度，摇匀。此为溶液(B)。

(9)镁的测定

移取溶液(B)5.0mL，加热蒸发至刚干，用水转入分液漏斗中，加5mL500g/L乙酸钠溶液，1mL100g/L铜试剂，混匀后加10mL三氯甲烷，萃取1min，弃去有机相。水相以三氯甲烷洗2次(每次5mL)，水相以水稀释至45mL，加15mL氨水、5mL0.05g/L二甲苯胺蓝Ⅱ(无水乙醇液)，20mL异戊醇，萃取30s。弃部分有机相，然后放出10mL于干燥比色管中，加10滴无水乙醇，5min后目视比色。

校准系列0～8μgMgO。

(10)锆(铪)的测定

移取溶液(B)5.0mL，加热蒸发至刚干，加5mL(1+1)HCl，温热，以(1+1)HCl转入分液漏斗中并稀释至20mL。加10mL0.01mol/LPMBP-苯萃取2次(每次1min)，有机相合并，以(1+1)HCl各5mL萃洗2次。有机相放入50mL烧杯中，以硝酸淋洗漏斗壁2次，合并，加10mLHNO3，低温蒸去苯，加2～5mLHClO4，加热冒烟至白烟稀薄。加10mL(1+1)HCl、5滴100g/LNaCl溶液，蒸至恰干，加12.5mL4mol/LHCl，加热煮沸。冷后移入25mL容量瓶中，加1mL20g/L抗坏血酸、3mL0.5g/L偶氮胂Ⅲ溶液，水稀释至刻度摇匀。15min后以2cm比色皿于波长660nm处测量吸光度。

校准曲线0～50μgZr。

(11)铝的测定

移取溶液(B)5.0mL于25mL比色管中，加0.3mL(5+95)H2SO4、2mL20g/L抗坏血酸溶液、1mL!(H2O2)=1%，以(1+4)氨水中和至对硝基酚指示剂刚变黄即以(5+95)HCl滴至无色。加5mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH5.4)，水稀释至接近20mL，加5mL2g/L铬天青S溶液，水稀释至刻度。5min后，以1cm比色皿于波长560nm处测量吸光度(可稳定1h)。

校准溶液0～25μgAl2O3。

(12)钾、钠和锰的测定

将溶液(B)直接在原子吸收光谱仪上测定钾、钠和锰。

(13)钛的测定

移取5.0mL溶液(B)于20mL比色管中，用二安替比林甲烷光度法测定。

(14)全铁的测定

移取5.0mL溶液(B)于25mL容量瓶中，用1，10-邻二氮菲光度法测定。

(15)硅、氟、锡、钨的测定

称取20mg(精确至0.01mg)试样于镍坩埚中，加2gNaOH和1gNa2O2，于600℃熔融10min，取出。热水浸取于塑料杯中，冷后，移入100mL容量瓶中用水稀释至刻度，并即转移到塑料杯中。干过滤，分取滤液按常法测定硅、氟、锡、钨。

摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量．（1）已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为_____

方法一：考虑高锰酸钾分解后除了生成氧气外，质量是不再有损失的；没分解的高锰酸钾当然不产生氧气，所以反应前后的质量损失都为产生的氧气量

故 氧气的质量： 40-36.8 = 3.2 g = 0.0032 千克

产生的氧气是反应的那部分高锰酸钾产生的，故：

2KMnO4======K2MnO4 + Mn02 + O2

2*158 32

X 3.2

X=31.6 g

没反应的高锰酸钾的量就是 40-31.6 = 8.4 g

方法二：这个笨一点

设发生分解反应的KMnO4为X 则没反应的是（40-X)

分解产生K2MnO4 为a Mn02为b O2为c

2KMnO4======K2MnO4 + Mn02 + O2

2*158 197 87 32

X a b c

a=197X/316

b=87X/316

c=32X/316

反应后O2放出 剩余粉末为K2Mn04 MnO2 还有没反应的KMn04

所以 a+ b+(40-X)=36.8

把a,b带入上式

解得： X=31.6 g

所以生成氧气 c=32X/316=3.2 g

未分解的KMnO4 40-31.6=8.4 g

如图所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置轨道与一水平绝缘轨道MN连接

（1）摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故NH3的摩尔质量为17g/mol，故答案为：17g/mol；

（2）气体的物质的量n=

（3）摩尔质量即1mol物质所具有的质量，一个铁原子的质量为b?g，1mol铁中含NA个铁原子，质量为b?NAg，即铁的摩尔质量为b?NAg/mol，故答案为：b?NAg/mol；

（4）水的物质的量n=

（5）所需NaOH的物质的量n=CV=0.25L×0.2mol/L=0.05mol，质量m=nM=0.05mol×40g/mol=2.0g，故答案为：2.0g．

1%的碱加多少变成5

（1）设滑块与N点的距离为S，分析滑块的运动过程，由动能定理可得：

qES-μmgS-mg?2R=

小滑块在C点时，重力提供向心力，所以有：mg=m

代入数据解得：v=2m/s，S=4m．

（2）滑块在运动过程中受重力和电场力做功，

重力和电场力的合力是恒力，方向与竖直方向成37°斜向下，

在圆弧轨道上运动，重力和电场力的合力先做正功，后做负功，所以当重力和电场力的合力与速度方向垂直时，滑块的速度最大．

根据动能定理得：

qE（S+Rsin37°）-μmgS-mg?（R-Rcos37°）=

vC=

答：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点4m处释放．

（2）滑块在圆弧轨道上的最大速度是

1%的碱加800克变成5。

碱水密度是1g/cm3且中和及调整pH值后不变，浓硫酸浓度是98%，密度是1.84g/cm3 。

1吨水的体积是1000L。

pH=5时，［H?］=1×10? mol/L。

n(H?)=0.01mol。

pH=6时，［H?］=1×10? mol/L。

n(H?)=0.001mol。

(0.01－0.001)mol×40g/mol=0.36g。

酸性氧化物

（1）概念：能与碱反应；生成盐和水的氧化物。如CO2、SO2、SiO2、SO3、Mn2O7等均属于酸性氧化物。

（2）注意：酸性氧化物包括大多数非金属氧化物和少数金属氧化物（如Mn2O7），可见酸性氧化物不一定是非金属氧化物，少数非金属氧化物不是酸性氧化物，如CO、H2O等。酸性氧化物多数能溶于水，跟水化合生成酸，也有少数酸性氧化物不溶于水，也不能与水反应化合生成酸，如SiO2。