水泥化驗室理論考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.硅酸鹽水泥熟料中，對早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大的礦物是（）。A.C3S（硅酸三鈣）B.C2S（硅酸二鈣）C.C3A（鋁酸三鈣）D.C4AF（鐵鋁酸四鈣）2.水泥化學(xué)分析中，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液通常用于滴定（）。A.游離氧化鈣B.二氧化硅C.鐵、鋁、鈣、鎂等離子D.三氧化硫3.測定水泥燒失量時，試樣應(yīng)在（）溫度下灼燒至恒重。A.550±25℃B.950±25℃C.1200±50℃D.650±25℃4.水泥膠砂強(qiáng)度檢驗中，水膠比應(yīng)嚴(yán)格控制為（）。A.0.45B.0.50C.0.55D.0.605.用氟硅酸鉀容量法測定二氧化硅時，加入氯化鉀的主要目的是（）。A.調(diào)節(jié)溶液pH值B.促進(jìn)氟硅酸沉淀生成C.防止硅酸水解D.提高滴定終點(diǎn)靈敏度6.水泥中三氧化硫的含量通常采用（）方法測定。A.基準(zhǔn)法：硫酸鋇重量法B.代用法：EDTA滴定法C.碘量法D.原子吸收光譜法7.熟料游離氧化鈣（fCaO）測定時，使用的指示劑是（）。A.酚酞B.甲基橙C.鈣黃綠素甲基百里香酚藍(lán)酚酞混合指示劑（CMP）D.磺基水楊酸8.水泥生料碳酸鈣滴定值（TCaCO?）的測定中，中和剩余鹽酸時應(yīng)使用（）標(biāo)準(zhǔn)溶液。A.氫氧化鈉B.氫氧化鉀C.碳酸鈉D.硝酸銀9.水泥安定性檢驗時，雷氏夾法的判定依據(jù)是（）。A.試餅沸煮后是否出現(xiàn)裂縫B.雷氏夾兩指針尖端的距離增加值C.水泥凈漿的膨脹率D.抗壓強(qiáng)度損失率10.水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定時，維卡儀試桿沉入凈漿并距底板（）時的用水量為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。A.3±1mmB.6±1mmC.9±1mmD.12±1mm二、填空題（每空1分，共20分）1.硅酸鹽水泥熟料的四大礦物組成是C3S、C2S、（）和（）。2.水泥化學(xué)分析中，“恒重”是指兩次灼燒或烘干后稱量的質(zhì)量差不超過（）mg。3.測定二氧化硅時，氟硅酸鉀沉淀需在（）介質(zhì)中生成，沉淀陳化時間一般為（）min。4.水泥燒失量主要反映試樣中（）、（）及（）等成分的含量。5.水泥膠砂強(qiáng)度檢驗時，標(biāo)準(zhǔn)砂的粒度范圍為（）mm，含泥量應(yīng)不超過（）%。6.測定水泥中氧化鎂（MgO）含量時，需控制溶液pH值為（），使用（）指示劑，用EDTA滴定鈣鎂合量，再減去鈣的含量得到鎂的含量。7.水泥安定性不良的主要原因是熟料中（）、（）或（）含量過高。8.水泥生料全分析中，通常需要測定的成分包括（）、（）、（）、（）、MgO及燒失量等。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.水泥中堿含量（Na?O+0.658K?O）過高可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)，需嚴(yán)格控制。（）2.測定游離氧化鈣時，試樣應(yīng)在甘油乙醇溶液中煮沸，使fCaO與溶液反應(yīng)生成甘油鈣。（）3.水泥膠砂強(qiáng)度試驗中，膠砂的攪拌順序為：先加水泥和水，低速攪拌30s，再加標(biāo)準(zhǔn)砂，高速攪拌30s。（）4.用EDTA滴定鋁離子時，需采用返滴定法，因為鋁離子與EDTA絡(luò)合速度較慢。（）5.水泥細(xì)度檢驗時，80μm方孔篩的篩余結(jié)果應(yīng)保留兩位小數(shù)。（）6.測定三氧化硫時，硫酸鋇沉淀需在熱溶液中進(jìn)行，且應(yīng)緩慢滴加氯化鋇溶液以避免共沉淀。（）7.水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測定時，若試桿沉入過深（超過底板），說明用水量偏大，需減少水重新試驗。（）8.熟料中C3A含量過高會導(dǎo)致水泥需水量增大，凝結(jié)時間縮短。（）9.水泥燒失量測定時，若試樣含有機(jī)物，需先在低溫下碳化，再升高溫度灼燒，否則會導(dǎo)致結(jié)果偏低。（）10.測定鐵離子時，磺基水楊酸指示劑在pH=1.5~2.0時與Fe3+形成紫紅色絡(luò)合物，滴定終點(diǎn)變?yōu)榱咙S色。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述EDTA滴定法測定水泥中氧化鈣（CaO）的原理及主要步驟。2.為什么水泥中三氧化硫（SO?）含量需要嚴(yán)格控制？其適宜范圍是多少？3.水泥安定性檢驗的兩種方法（試餅法和雷氏夾法）的操作要點(diǎn)及判定標(biāo)準(zhǔn)是什么？4.簡述氟硅酸鉀容量法測定二氧化硅（SiO?）的關(guān)鍵反應(yīng)步驟及注意事項。5.水泥膠砂強(qiáng)度試驗中，影響強(qiáng)度結(jié)果的主要因素有哪些？五、計算題（每題10分，共20分）1.某水泥生料試樣質(zhì)量為0.5000g，加入濃度為0.5000mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL，煮沸后用0.5000mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余鹽酸，消耗15.00mL。計算該生料的碳酸鈣滴定值（TCaCO?）。（已知：CaCO?的摩爾質(zhì)量為100.09g/mol）2.某硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)分析結(jié)果如下（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：SiO?：21.50%，Al?O?：5.00%，F(xiàn)e?O?：3.50%，CaO：65.00%，MgO：1.50%，燒失量：2.50%（其他成分忽略）。試計算該熟料中C3S的理論含量（采用里德算法，公式：C3S=4.07×CaO7.60×SiO?6.72×Al?O?1.43×Fe?O?2.85×MgO）。答案一、單項選擇題1.A2.C3.B4.A5.B6.A7.C8.A9.B10.B二、填空題1.C3A；C4AF2.0.53.強(qiáng)酸性（或鹽酸）；15~204.有機(jī)物；碳酸鹽；硫化物（或結(jié)晶水）5.0.08~2.0；0.56.10；鉻黑T7.游離氧化鈣（fCaO）；游離氧化鎂（fMgO）；三氧化硫（SO?）8.SiO?；Al?O?；Fe?O?；CaO三、判斷題1.√2.√3.×（正確順序：先加水泥，再加2/3水，低速攪拌30s，加砂后高速攪拌30s，停拌90s，最后高速攪拌60s）4.√5.×（保留一位小數(shù)）6.√7.√8.√9.×（有機(jī)物燃燒會導(dǎo)致燒失量偏高）10.√四、簡答題1.原理：在pH≥12.5的強(qiáng)堿性溶液中，鈣離子與EDTA形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，鎂離子生成氫氧化鎂沉淀被掩蔽。以CMP（鈣黃綠素甲基百里香酚藍(lán)酚酞）為指示劑，終點(diǎn)時溶液由綠色熒光變?yōu)榧t色。主要步驟：①試樣經(jīng)酸溶后，制備成待測溶液；②加入20%氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH≥12.5，加入CMP指示劑；③用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至綠色熒光消失并呈現(xiàn)紅色，記錄消耗體積；④計算CaO含量：CaO%=(T×V×100)/m，其中T為EDTA對CaO的滴定度，V為消耗體積，m為試樣質(zhì)量。2.控制原因：SO?主要來自石膏（CaSO?·2H?O），適量的SO?可調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間，抑制C3A的水化，避免急凝；但含量過高會導(dǎo)致水泥后期膨脹（生成過多鈣礬石），影響安定性；過低則無法有效緩凝，導(dǎo)致快凝。適宜范圍：硅酸鹽水泥中SO?含量一般控制在1.5%~3.5%（具體因水泥品種而異）。3.操作要點(diǎn)：試餅法：將水泥凈漿制成直徑70~80mm、中心厚約10mm的試餅，養(yǎng)護(hù)24h后沸煮3h；雷氏夾法：將凈漿裝入雷氏夾模中，養(yǎng)護(hù)24h后沸煮3h，測量沸煮前后雷氏夾兩指針尖端的距離。判定標(biāo)準(zhǔn)：試餅沸煮后無裂縫、無彎曲為合格；雷氏夾兩指針尖端距離增加值≤5.0mm為合格（若有爭議以雷氏夾法為準(zhǔn)）。4.關(guān)鍵反應(yīng)步驟：①試樣酸溶后生成H4SiO4（硅酸）；②加入KF使H4SiO4轉(zhuǎn)化為K2SiF6沉淀（H4SiO4+2KF+2HF=K2SiF6↓+4H2O）；③沉淀過濾后水解生成HF（K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF）；④用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HF，間接計算SiO?含量。注意事項：①控制溶液酸度（強(qiáng)酸性）和溫度（≤30℃）以避免K2SiF6水解；②沉淀需陳化完全，過濾時用氯化鉀溶液洗滌以減少溶解損失；③滴定前需中和殘余酸，避免干擾。5.主要影響因素：①材料配比：水膠比、膠砂比（1:3）的準(zhǔn)確性；②攪拌工藝：攪拌速度、時間、順序（符合GB/T17671要求）；③養(yǎng)護(hù)條件：溫度（20±1℃）、濕度（≥90%）的穩(wěn)定性；④試體成型：振動或加壓方式（振實(shí)臺或膠砂振動臺）的規(guī)范性；⑤儀器精度：天平等計量器具的校準(zhǔn)狀態(tài)；⑥標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量：粒度、含泥量等指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)（ISO標(biāo)準(zhǔn)砂）。五、計算題1.碳酸鈣滴定值計算：鹽酸總物質(zhì)的量：0.5000mol/L×0.025L=0.0125mol剩余鹽酸物質(zhì)的量：0.5000mol/L×0.015L=0.0075mol與CaCO?反應(yīng)的鹽酸物質(zhì)的量：0.01250.0075=0.005molCaCO?的物質(zhì)的量：0.005mol/2=0.0025mol（反應(yīng)式：CaCO?+2HCl=CaCl?+CO?↑+H?O）