问题 填空题

氟化钠的用途非常广泛,可作杀菌剂、杀虫剂和木材防腐剂.实验室可通过下图所示的流程来制取:

请结合每小题的相关信息,回答下列有关问题:

(1)已知:饱和氟硅酸(H2SiF6)溶液为无色透明的发烟液体,密度为1.32g•mLˉ1,易挥发,有刺激性气味,与等物质的量浓度的H2SO4酸性相当,它对玻璃、陶瓷都有较强的腐蚀性.以上实验所用仪器全部用聚酯类材料 

做成,在该类材料做成的容器中混合NH4HCO3固体、H2SiF6浓溶液和H2O时,加入试剂的顺序应是______,加好试剂后,为了让它们充分反应,不能用______棒搅拌(填字母).

A.玻璃          B.铁          C.聚乳酸            D.陶瓷

(2)已知在20℃时Na2SiF6的溶解度为2.12g,请写出1L 1mol•Lˉ1的H2SiF6溶液与1L 1mol•Lˉ1Na2CO3溶液混合后(假设混合液中水的质量约等于2000g)发生化学反应的离子方程式为______.

(3)上述流程图中产生浑浊液的原因是生成了______(填字母).

A.NH4F     B.H2SiO3     C.(NH42SiF6     D.(NH42CO3

(4)操作1后是否需要对沉淀进行洗涤______(填“是”或“否”),选择“是”或“否”的原因是______.

(5)溶液B中经操作______可得到副产品氯化铵;粗产品晶体经______(填操作名称)可得纯净的产品.

答案

(1)由题目信息可知,H2SiF6浓溶液酸性强,具有较强的腐蚀性,应最后加入,防止溅出,先加入固体NH4HCO3固体,加水溶解,再边搅拌边加入H2SiF6浓溶液;

H2SiF6浓溶液酸性强,对玻璃、陶瓷具有较强的腐蚀性,对聚酯类材料不发生,故不能用金属、玻璃、陶瓷棒搅拌,选择聚乳酸帮搅拌,即选C.

故答案为:NH4HCO3固体、H2O和H2SiF6浓溶液;C.

(2)由H2SiF6溶液与等物质的量浓度的H2SO4酸性相当可知,H2SiF6溶液属于二元强酸溶液,与Na2CO3溶液反应生成Na2SiF6、CO2、H2O,由硅元素守恒可知生成1molNa2SiF6,质量为1mol×188g/mol=188g,在20℃时Na2SiF6的溶解度为2.12g,故2000g水可以溶解的质量Na2SiF6为2.12g×

2000g
100g
=42.2g,远小于188g,故Na2SiF6应为沉淀,所以反应离子方程式为2H++SiF62-+2Na++CO32-=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O.

故答案为:2H++SiF62-+2Na++CO32-=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.(NH42SiF6 溶于水,故C不符合;

D.(NH42CO3溶于水,故D不符合.

故选:B.

(4)由工艺流程转化关系可知,H2SiF6与NH4HCO3反应,生成CO2、硅酸、氟化铵等,沉淀表面有吸附的NH4F,应洗涤沉淀,将NH4F全部转移到溶液A中,提高产品产率.

故答案为:是;使沉淀表面吸附的NH4F全部转移到溶液A中,提高产品产率.

(5)溶液B中含有NH4F,将溶液B蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等可获得NH4F晶体;

NH4F粗产品晶体经过重结晶可以获得纯净的NH4F产品.

故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;重结晶.

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