题目

题型：不详难度：来源：

氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业***菌剂、***虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：

有关物质在水中溶解度分别为：
NH₄Cl：10℃时33.3g、20℃时37.2g、30℃时41.4g；
NaF：20℃时4g；Na₂SiF₆：微溶。
请回答下列问题：
（1）指出副产品的用途：               ；（任填一种即可）
（2）操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外，还有         ___ ；
（3）操作II的名称是                  ；
（4）操作Ⅲ的具体过程是                  、                   ；
（5）上述流程中发生两步化学反应，请分别写出其化学方程式：
第一步：                                                       ；
第二步：                                                       ；
（6）流程中NH₄HCO₃必须过量，其原因是                              ；

答案

（11分）
（1）作肥料  (1分)
（2）烧杯   (1分)
（3）重结晶  (1分)
（4）蒸发浓缩、降温结晶  (各1分)
（5）6NH₄HCO₃ + H₂SiF₆ ="=" 6NH₄F + H₂SiO₃↓ + 6CO₂↑+ 3H₂O
NH₄F + NaCl ="=" NaF↓ + NH₄Cl       (各2分)
（6）保证H₂SiF₆反应彻底，否则在析出NaF时，会混入较多Na₂SiF₆杂质（2分）

解析

试题分析：（2）操作Ⅰ是过滤操作，用到的玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：烧杯；（3）操作Ⅱ是将粗NaF洗涤除去其表面的杂质，以得到纯净的NaF，其过程为重结晶。（4）操作Ⅲ是将滤液中的溶质进一步提取，故操作是加热蒸发溶剂，析出大量固体后冷却，故答案为：除去NaF、NH₄Cl 表面的杂质；蒸发浓缩溶液，析出多量固体后冷却；
（5）第一步反应的方程式，反应物有H₂SiF₆、和NH₄HCO₃，生成物有H₂SiO₃、CO₂，根据质量守恒还应有NH₄F，则反应的化学方程式为H₂SiF₆+6NH₄HCO₃=6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑+3H₂O，第二步反应是将第一步生成的NH₄F转化为NaF，加入的反应物为NaCl，利用了物质在溶液中溶解度越小则优先析出的特性，所以NaF比NaCl的溶解性小，反应的化学方程式为
NH₄F+NaCl=NH₄Cl+NaF↓，
故答案为：H₂SiF₆+6NH₄HCO₃=6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑+3H₂O；NH₄F+NaCl=NH₄Cl+NaF↓；（6）流程中NH₄HCO₃必须过量，是指第一步操作中必须保证H₂SiF₆能全部反应，以防止生成Na₂SiF₆沉淀，影响制取物质的纯度，
故答案为：保证H₂SiF₆能全部反应；防止在加入NaCl后H₂SiF₆与NaCl反应生成Na₂SiF₆沉淀混入NaF中影响NaF纯度。
点评：本题考查较为综合，题目难度角度，注意把握制备流程的反应原理，根据题中信息解答，本题易错点为相关化学方程式的书写，注意从质量守恒的角度思考。