Question

aF是一種重要的氟鹽,主要用作農作物殺蟲劑、木材防腐劑等。某課題組設計了以氟硅酸(H2SiF6)等物質為原料制取氟化鈉,并得到副產品氯化銨的實驗,其工藝流程如下:

已知:20 ℃時氯化銨的溶解度為37.2 g,氟化鈉的溶解度為4 g,Na2SiF6微溶于水。

(1)操作Ⅱ是洗滌、干燥,其目的是　 ,

操作Ⅲ和操作Ⅳ的名稱依次是　(填寫序號)。

a.過濾 b.加熱蒸發 c.冷卻結晶 d.洗滌

(2)上述流程中①的化學反應方程式:

　　H2SiF6+　　NH4HCO3　　NH4F+ 　　H2SiO3↓+　　CO2↑+　　 　　 

(3)流程①中NH4HCO3必須過量,其原因是 　。

(4)若不考慮氟化鈉的溶解,7.2 g氟硅酸理論上最多能生產　　　　 g氟化鈉。

 

Answer 1

(1)除去氟化鈉表面的氯化氨雜質　bc

(2)1　6　6　1　6　3　H2O

(3)保證H2SiF6能全部反應,防止在加入NaCl時生成Na2SiF6沉淀

(4)12.6

【解析】從整個的流程圖以及最后得到的產物來看,經①生成的氣體是CO2,得到的沉淀是Si元素形成的沉淀。過濾后的濾液中存在F-、N,加入足量氯化鈉后由于氟化鈉的溶解度很小,而NaCl、NH4Cl溶解度都較大,所以會生成NaF沉淀;操作Ⅰ是過濾,得到NaF晶體和NH4Cl溶液,操作Ⅱ是洗滌,以除去NaF晶體表面的Cl-、N。NH4Cl溶解度較大,需要進行蒸發濃縮、冷卻結晶而析出NH4Cl,然后可通過重結晶得到純凈的NH4Cl。在流程①中加入過量NH4HCO3是考慮讓H2SiF6完全轉化為NH4F,根據原子守恒:m(NaF)=×6×42 g· mol-1=12.6 g。