鋼筋混凝土一種常見的建筑材料。通常情況下混凝土呈較高堿性環(huán)境(pH可大于12),鋼筋在這種環(huán)境下,鋼筋表面迅速形成一層氧化鐵 (γ-Fe2O3) 鈍化膜,該膜為一種致密、穩(wěn)定的結構可保護鋼筋不被腐蝕。在多種因素作用下,鋼筋的鈍化膜被破壞而漸漸失去保護作用,導致鋼筋銹蝕,危及建筑物結構的安全。已知氯離子的侵蝕作用是鋼筋銹蝕的主要原因之一。
實驗室采用傳統(tǒng)Mohr法模擬測定某混凝土中氯離子含量,實驗原理:
Ag++Cl-═AgCl↓(白色) Ksp(AgCl)=1.8×10-10
2 Ag++CrO2-4═Ag2CrO4↓(磚紅) Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-12
實驗過程如下:
①取混凝土約30g,研磨后置于烘箱中加熱2小時,取出后放入干燥器冷卻至室溫。準確稱取20.00g,置于錐形瓶中,并準確加入200.0mL蒸餾水,塞緊瓶塞,充分振蕩1至2分鐘,浸泡24小時。
②將上述試樣過濾,準確移取濾液20.00mL置于小錐形瓶中,加2滴酚酞,溶液呈微紅色,再用稀硫酸中和至無色后,加鉻酸鉀指示劑10滴,用c mol/L的標準AgNO3溶液滴至磚紅色,記錄所消耗的AgNO3體積V mL。
(1)Cl-破壞氧化膜后鋼筋腐蝕的負極電極反應式:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2。
(2)樣品置于干燥器中冷卻的原因防止冷卻過程中吸收水,影響固體質量,造成實驗誤差防止冷卻過程中吸收水,影響固體質量,造成實驗誤差。
(3)準確稱取一定質量的樣品使用的儀器名稱電子天平或分析天平電子天平或分析天平。
(4)Mohr法須在中性或弱堿性條件下進行,堿性過強則因生成AgOH沉淀生成AgOH沉淀而使測定的Cl- 含量結果偏高高(填“高”或“低”)。當錐形瓶內Cl-恰好沉淀完全時,溶液中CrO2-4濃度為3.7×10-33.7×10-3mol/L。
(5)該混凝土樣品中氯離子的質量分數(shù)為cV×10-3mol×35.5g/mol×200mL20mL20.0g×100%cV×10-3mol×35.5g/mol×200mL20mL20.0g×100%(列出表達式即可)。
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
c
V
×
1
0
-
3
mol
×
35
.
5
g
/
mol
×
200
m
L
20
m
L
20
.
0
g
c
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1
0
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35
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5
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mol
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200
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L
20
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L
20
.
0
g
【考點】探究物質的組成或測量物質的含量.
【答案】Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;防止冷卻過程中吸收水,影響固體質量,造成實驗誤差;電子天平或分析天平;生成AgOH沉淀;高;3.7×10-3;×100%
c
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【解答】
【點評】
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