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氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、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:氯化铵:10℃时33.3g、20℃时37.2g、30℃时41.4g;氟化钠:20℃时4g;氟硅酸钠微溶于水.
请回答下列问题:
(1)上述流程中氟硅酸(H2SiF6)等物质混合时发生的反应的化学方程式为:
H2SiF6+6NH4HCO3+H2O=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2
H2SiF6+6NH4HCO3+H2O=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2
,在滤液中加入NaCl的目的是
增加Na+浓度,促进NaF沉淀
增加Na+浓度,促进NaF沉淀

(2)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器除玻璃棒外,还有
烧杯、漏斗
烧杯、漏斗

(3)操作II的作用是
洗涤,以除去NaF、NH4Cl表面的杂质
洗涤,以除去NaF、NH4Cl表面的杂质

(4)操作Ⅲ的具体过程是
蒸发浓缩,析出大量固体后冷却结晶
蒸发浓缩,析出大量固体后冷却结晶

(5)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是
保证H2SiF6能全部反应;防止在进行反应Ⅱ时有残余H2SiF6与NaCl反应,生成Na2SiF6沉淀,使所得产品不纯
保证H2SiF6能全部反应;防止在进行反应Ⅱ时有残余H2SiF6与NaCl反应,生成Na2SiF6沉淀,使所得产品不纯
分析:(1)根据反应物和生成物确定反应方程式;室温时,氟化钠的溶解度较低,把氯化钠转化为氟化钠.
(2)分离固体和液体的方法是过滤,根据各仪器的作用选取仪器.
(3)从粗产品制取纯产品要进行洗涤.
(4)从溶液中制取固体的方法是蒸发浓缩,析出大量固体后冷却结晶.
(5)促进另一种物质的反应且不生成Na2SiF6杂质.
解答:解:(1)根据工艺流程图知,反应物是氟硅酸、碳酸氢铵和水,生成物是二氧化碳和硅酸,根据元素守恒知,生成物中含有氟化铵,所以方程式为H2SiF6+6NH4HCO3+H2O=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑; 根据物质在水中的溶解度知,20℃时氟化铵的溶解度远远大于氟化钠,所以在滤液中加入NaCl的目的是:增加Na+浓度,促进氟化铵转化为NaF沉淀,从而得到氟化钠.
故答案为:H2SiF6+6NH4HCO3+H2O=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑;增加Na+浓度,促进NaF沉淀.
(2)分离固体和液体的方法是过滤,需要用到的玻璃仪器除玻璃棒外,还需要盛放液体的烧杯和进行过滤的漏斗.
故答案为:烧杯、漏斗.
(3)氟化钠、氯化铵表面含有杂质,用蒸馏水洗涤氟化钠和氯化铵,以除去其表面杂质.
故答案为:洗涤,以除去NaF、NH4Cl 表面的杂质.
(4)从溶液中获取固体的方法是:蒸发浓缩,析出大量固体后冷却结晶.
故答案为:蒸发浓缩,析出大量固体后冷却结晶.
(5)反应过程中,一方面碳酸氢铵过量能促使氟硅酸全部反应,另一方面防止在进行反应Ⅱ时有残余H2SiF6与NaCl反应,生成Na2SiF6沉淀,使所得产品不纯.
故答案为:保证H2SiF6能全部反应;防止在进行反应Ⅱ时有残余H2SiF6与NaCl反应,生成Na2SiF6沉淀,使所得产品不纯.
点评:本题考查了实验方案设计中的有关问题,难度不大,能准确获取题目中有用的信息进行利用是解本题的关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?肇庆二模)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等.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见下表.请回答下列问题:
温度 10℃ 20℃ 30℃ 溶解度:20℃NaF-4g;0℃NH4F-100g;
常温Na2SiF6-微溶于水
NH4Cl溶解度 33.3g 37.2g 41.4g
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、
漏斗
漏斗

(2)上述流程中发生两步化学反应,第一步反应的化学方程式为:
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
,第二步反应的化学方程式为
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓

(3)操作II的作用是
除去NaF、NH4Cl表面的杂质
除去NaF、NH4Cl表面的杂质
;操作Ⅲ的具体过程是
蒸发浓缩溶液,析出多量固体后冷却
蒸发浓缩溶液,析出多量固体后冷却

(4)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是
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
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

(5)NaF可用于生产含氟牙膏,使用含氟牙膏可以预防龋齿.请说明含有NaF的牙膏如何将羟基磷酸钙[Ca5(PO43(OH)]转化为更难溶的氟磷酸钙[Ca5(PO43F]
羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡:Ca5(PO43(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,当F-与Ca2+、PO43-结合生成了更难溶于水的Ca5(PO43F,使上述平衡中Ca2+和PO43-减少而向右移动,继续生成更多的Ca5(PO43F,难溶物发生了转化
羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡:Ca5(PO43(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,当F-与Ca2+、PO43-结合生成了更难溶于水的Ca5(PO43F,使上述平衡中Ca2+和PO43-减少而向右移动,继续生成更多的Ca5(PO43F,难溶物发生了转化

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ下列实验操作或对实验事实的描述正确的是
 
(填序号);
①实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉.
②配制一定浓度的溶液时,俯视容量瓶的刻线,会使配制的浓度偏高;实验室测定中和热时,过早读数会使测定结果偏低.
③将Fe2(SO43溶液加热蒸发至干并灼烧,最后得到红棕色粉末
④实验室用铜片与稀硝酸反应产生的气体可用排水法收集
⑤试管中加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3-4分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现
⑥向氨水中滴加Al2(SO43溶液和向Al2(SO43溶液中滴加氨水现象相同
⑦苯与溴水在铁粉的催化作用下制备溴苯
⑧分别向体积和pH均相同的盐酸和醋酸中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,完全中和时消耗的氢氧化钠溶液的体积一样多
Ⅱ氟化钠是一种重要的氟盐,主要用于农作物杀菌、杀虫、木材的防腐.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;
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已知:20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,氟化钠的溶解度为4g.Na2SiF6微溶于水.请回答下列问题:
(1)上述流程①中产生浑浊的原因是生成了
 
(选择序号);
A.NH4F   B.H2SiO3C.(NH42SiF6 D.(NH42CO3
(2)写出流程②中相关的化学方程式:
 

(3)操作I和操作
 
是相同的,操作II和操作V是相同的,其操作名称为
 

(4)流程①中NH4HCO3必须过量,其原因是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(15分)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。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(g/100gH2O)如下:

温度

10℃

20℃

30℃

溶解度:20℃NaF—4   0℃NH4F—100;

常温Na2SiF6微溶于水

NH4Cl溶解度

33.3

37.2

41.4

 

请回答下列问题:

(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有                           

(2)上述流程中发生两步反应,化学方程式为:

                                                               

                                                                 

(3)操作II的作用是                                                

操作Ⅲ的具体过程是                                               

(4)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是                            

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科目:高中化学 来源:2012届河北省正定中学高三第三次考试化学试卷 题型:填空题

(15分)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等。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(g/100gH2O)如下:

温度
10℃
20℃
30℃
溶解度:20℃NaF—4   0℃NH4F—100;
常温Na2SiF6微溶于水
NH4Cl溶解度
33.3
37.2
41.4
 
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有                           
(2)上述流程中发生两步反应,化学方程式为:
                                                               
                                                                 
(3)操作II的作用是                                                
操作Ⅲ的具体过程是                                               
(4)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是                            
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