Question

氟化鈉是一種重要的氟鹽，主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實(shí)驗(yàn)室可通過下圖所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物質(zhì)為原料制取氟化鈉，并得到副產(chǎn)品氯化銨：

有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度分別為：

氯化銨：10 ℃時(shí)33.3 g、20 ℃時(shí)37.2 g、30 ℃時(shí)41.4 g；氟化鈉：20 ℃時(shí)4 g；氟硅酸鈉微溶于水。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）上述流程中發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng)，第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，第二步反應(yīng)能進(jìn)行是因?yàn)開____________________________________________________。

（2）操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器除玻璃棒外，還有______________________________。

（3）操作Ⅱ的作用是___________________________________________________。

（4）操作Ⅲ的具體過程是________________________________________________。

（5）流程中NH₄HCO₃必須過量，其原因是_____________________________________。

Answer 1

（1）H₂SiF₆+6NH₄HCO₃+H₂O====6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑  NaF比NaCl的溶解性小

（2）燒杯、漏斗

（3）除去NaF、NH₄Cl表面的雜質(zhì)

（4）加熱蒸發(fā)溶劑，析出多量固體后冷卻

（5）必須保證H₂SiF₆能全部反應(yīng)，防止在進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ時(shí)H₂SiF₆將與NaCl反應(yīng)，生成Na₂SiF₆沉淀，混入NaF中影響NaF質(zhì)量

解析：本題主要考查了化學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)知識(shí)。第一步反應(yīng)的方程式，根據(jù)已知反應(yīng)物和生成物，可推知其余生成物，配平即得反應(yīng)方程式。第二步反應(yīng)是將第一步生成的NH₄F轉(zhuǎn)化為NaF，加入的反應(yīng)物為NaCl，利用了物質(zhì)在溶液中溶解度越小則優(yōu)先析出的特性，所以NaF比NaCl的溶解性小。操作Ⅰ是過濾操作，用到的玻璃儀器包括燒杯、漏斗；操作Ⅱ是將粗NaF洗滌除去其表面的雜質(zhì)。操作Ⅲ是將濾液中的溶質(zhì)進(jìn)一步提取，故操作是加熱蒸發(fā)溶劑，析出大量固體后冷卻；流程中NH₄HCO₃必須過量，是指第一步操作中必須保證H₂SiF₆能全部反應(yīng)，以防止生成影響制取物質(zhì)量的物質(zhì)。