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．實驗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33.3g、20℃時37.2g、30℃時41.4g；氟化鈉：20℃時4g；氟硅酸鈉微溶于水．
請回答下列問題：
（1）上述流程中氟硅酸（H₂SiF₆）等物質(zhì)混合時發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

H₂SiF₆+6NH₄HCO₃+H₂O=6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑

，在濾液中加入NaCl的目的是

增加Na⁺濃度，促進NaF沉淀

．
（2）操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器除玻璃棒外，還有

燒杯、漏斗

．
（3）操作II的作用是

洗滌，以除去NaF、NH₄Cl表面的雜質(zhì)

．
（4）操作Ⅲ的具體過程是

蒸發(fā)濃縮，析出大量固體后冷卻結(jié)晶

．
（5）流程中NH₄HCO₃必須過量，其原因是

保證H₂SiF₆能全部反應(yīng)；防止在進行反應(yīng)Ⅱ時有殘余H₂SiF₆與NaCl反應(yīng)，生成Na₂SiF₆沉淀，使所得產(chǎn)品不純

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定反應(yīng)方程式；室溫時，氟化鈉的溶解度較低，把氯化鈉轉(zhuǎn)化為氟化鈉．
（2）分離固體和液體的方法是過濾，根據(jù)各儀器的作用選取儀器．
（3）從粗產(chǎn)品制取純產(chǎn)品要進行洗滌．
（4）從溶液中制取固體的方法是蒸發(fā)濃縮，析出大量固體后冷卻結(jié)晶．
（5）促進另一種物質(zhì)的反應(yīng)且不生成Na₂SiF₆雜質(zhì)．

解答：解：（1）根據(jù)工藝流程圖知，反應(yīng)物是氟硅酸、碳酸氫銨和水，生成物是二氧化碳和硅酸，根據(jù)元素守恒知，生成物中含有氟化銨，所以方程式為H₂SiF₆+6NH₄HCO₃+H₂O=6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑； 根據(jù)物質(zhì)在水中的溶解度知，20℃時氟化銨的溶解度遠遠大于氟化鈉，所以在濾液中加入NaCl的目的是：增加Na⁺濃度，促進氟化銨轉(zhuǎn)化為NaF沉淀，從而得到氟化鈉．
故答案為：H₂SiF₆+6NH₄HCO₃+H₂O=6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑；增加Na⁺濃度，促進NaF沉淀．
（2）分離固體和液體的方法是過濾，需要用到的玻璃儀器除玻璃棒外，還需要盛放液體的燒杯和進行過濾的漏斗．
故答案為：燒杯、漏斗．
（3）氟化鈉、氯化銨表面含有雜質(zhì)，用蒸餾水洗滌氟化鈉和氯化銨，以除去其表面雜質(zhì)．
故答案為：洗滌，以除去NaF、NH₄Cl 表面的雜質(zhì)．
（4）從溶液中獲取固體的方法是：蒸發(fā)濃縮，析出大量固體后冷卻結(jié)晶．
故答案為：蒸發(fā)濃縮，析出大量固體后冷卻結(jié)晶．
（5）反應(yīng)過程中，一方面碳酸氫銨過量能促使氟硅酸全部反應(yīng)，另一方面防止在進行反應(yīng)Ⅱ時有殘余H₂SiF₆與NaCl反應(yīng)，生成Na₂SiF₆沉淀，使所得產(chǎn)品不純．
故答案為：保證H₂SiF₆能全部反應(yīng)；防止在進行反應(yīng)Ⅱ時有殘余H₂SiF₆與NaCl反應(yīng)，生成Na₂SiF₆沉淀，使所得產(chǎn)品不純．

點評：本題考查了實驗方案設(shè)計中的有關(guān)問題，難度不大，能準確獲取題目中有用的信息進行利用是解本題的關(guān)鍵．