Question

氟化鈉的用途非常廣泛，可作殺菌劑、殺蟲劑和木材防腐劑．實(shí)驗(yàn)室可通過下圖所示的流程來制�。�

請(qǐng)結(jié)合每小題的相關(guān)信息，回答下列有關(guān)問題：
（1）已知：飽和氟硅酸（H₂SiF₆）溶液為無色透明的發(fā)煙液體，密度為1.32g?mLˉ¹，易揮發(fā)，有刺激性氣味，與等物質(zhì)的量濃度的H₂SO₄酸性相當(dāng)，它對(duì)玻璃、陶瓷都有較強(qiáng)的腐蝕性．以上實(shí)驗(yàn)所用儀器全部用聚酯類材料 做成，在該類材料做成的容器中混合NH₄HCO₃固體、H₂SiF₆濃溶液和H₂O時(shí)，加入試劑的順序應(yīng)是______，加好試劑后，為了讓它們充分反應(yīng)，不能用______棒攪拌（填字母）．
A．玻璃　　　　　B．鐵　　　　　C．聚乳酸　　　　　　D．陶瓷
（2）已知在20℃時(shí)Na₂SiF₆的溶解度為2.12g，請(qǐng)寫出1L 1mol?Lˉ¹的H₂SiF₆溶液與1L 1mol?Lˉ¹Na₂CO₃溶液混合后（假設(shè)混合液中水的質(zhì)量約等于2000g）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______．
（3）上述流程圖中產(chǎn)生渾濁液的原因是生成了______（填字母）．
A．NH₄F　　 B．H₂SiO₃　　 C．（NH₄）₂SiF₆　　 D．（NH₄）₂CO₃
（4）操作1后是否需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌______（填“是”或“否”），選擇“是”或“否”的原因是______．
（5）溶液B中經(jīng)操作______可得到副產(chǎn)品氯化銨；粗產(chǎn)品晶體經(jīng)______（填操作名稱）可得純凈的產(chǎn)品．

Answer 1

（1）由題目信息可知，H₂SiF₆濃溶液酸性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，應(yīng)最后加入，防止濺出，先加入固體NH₄HCO₃固體，加水溶解，再邊攪拌邊加入H₂SiF₆濃溶液；
H₂SiF₆濃溶液酸性強(qiáng)，對(duì)玻璃、陶瓷具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)聚酯類材料不發(fā)生，故不能用金屬、玻璃、陶瓷棒攪拌，選擇聚乳酸幫攪拌，即選C．
故答案為：NH₄HCO₃固體、H₂O和H₂SiF₆濃溶液；C．
（2）由H₂SiF₆溶液與等物質(zhì)的量濃度的H₂SO₄酸性相當(dāng)可知，H₂SiF₆溶液屬于二元強(qiáng)酸溶液，與Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成Na₂SiF₆、CO₂、H₂O，由硅元素守恒可知生成1molNa₂SiF₆，質(zhì)量為1mol×188g/mol=188g，在20℃時(shí)Na₂SiF₆的溶解度為2.12g，故2000g水可以溶解的質(zhì)量Na₂SiF₆為2.12g×=42.2g，遠(yuǎn)小于188g，故Na₂SiF₆應(yīng)為沉淀，所以反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SiF₆^2-+2Na⁺+CO₃^2-=Na₂SiF₆↓+CO₂↑+H₂O．
故答案為：2H⁺+SiF₆^2-+2Na⁺+CO₃^2-=Na₂SiF₆↓+CO₂↑+H₂O．
（3）A．NH₄F溶于水，故A不符合；
B．H₂SiO₃ 不溶于水，故B符合；
C．（NH₄）₂SiF₆ 溶于水，故C不符合；
D．（NH₄）₂CO₃溶于水，故D不符合．
故選：B．
（4）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H₂SiF₆與NH₄HCO₃反應(yīng)，生成CO₂、硅酸、氟化銨等，沉淀表面有吸附的NH₄F，應(yīng)洗滌沉淀，將NH₄F全部轉(zhuǎn)移到溶液A中，提高產(chǎn)品產(chǎn)率．
故答案為：是；使沉淀表面吸附的NH₄F全部轉(zhuǎn)移到溶液A中，提高產(chǎn)品產(chǎn)率．
（5）溶液B中含有NH₄F，將溶液B蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等可獲得NH₄F晶體；
NH₄F粗產(chǎn)品晶體經(jīng)過重結(jié)晶可以獲得純凈的NH₄F產(chǎn)品．
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；重結(jié)晶．
分析：（1）固體溶解將水加入固體中，由題目信息可知，H₂SiF₆濃溶液酸性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，應(yīng)最后加入，防止濺出．
H₂SiF₆濃溶液酸性強(qiáng)，對(duì)玻璃、陶瓷具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)聚酯類材料不發(fā)生，故不能用金屬、玻璃、陶瓷棒．
（2）由H₂SiF₆溶液與等物質(zhì)的量濃度的H₂SO₄酸性相當(dāng)可知，H₂SiF₆溶液屬于二元強(qiáng)酸溶液，與Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成Na₂SiF₆、CO₂、H₂O，由硅元素守恒可知生成1molNa₂SiF₆，質(zhì)量為188g，在20℃時(shí)Na₂SiF₆的溶解度為2.12g，故2000g水可以溶解的質(zhì)量Na₂SiF₆為2.12g×=42.2g，故Na₂SiF₆應(yīng)為沉淀．
（3）結(jié)合物質(zhì)的溶解性判斷，銨鹽都溶于水．
（4）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，H₂SiF₆與NH₄HCO₃反應(yīng)，生成CO₂、硅酸、氟化銨等，沉淀表面有吸附的NH₄F，應(yīng)全部轉(zhuǎn)移到溶液A中．
（5）由溶液獲得晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等；粗產(chǎn)品晶體經(jīng)過重結(jié)晶可以獲得純凈的產(chǎn)品．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了化學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)知識(shí)、閱讀題目與工藝流程獲取信息能力、物質(zhì)的分離提純、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解、根據(jù)計(jì)算書寫方程式等，難度中等，理解工藝流程是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用信息分析問題、解決問題的能力，（2）中的離子方程式書寫為易錯(cuò)點(diǎn)，不利用數(shù)據(jù)計(jì)算，想當(dāng)然認(rèn)為Na₂SiF₆不是沉淀．