Question

（2010?豐臺區(qū)一模）[化學與技術(shù)]工業(yè)上可以利用氟硅酸、碳酸氫銨制備冰晶石（Na₃AlF₆），其工藝如下：



請回答下列問題：
（1）反應①中生成的無色氣體A是

CO₂

，濾液①的溶質(zhì)是

NH₄F

．
（2）經(jīng)測定NH₄HCO₃溶液呈中性，請分析原因（用離子方程式和文字表述說明理由）

NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺、HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH^-
NH₄⁺和HCO₃^-的水解程度基本相同

．
（3）經(jīng)反應②后，過濾得到的冰晶（Na₃AlF₆）固體，該固體上附著有雜質(zhì)，需要洗滌，請簡述如何證明冰晶石固體已經(jīng)洗滌干凈

取洗滌后的溶液，向其中滴加BaCl₂溶液，無現(xiàn)象，說明已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，說明沒有洗滌干凈

．
（4）溫度和NH₄HCO₃濃度會影響反應①的速率．現(xiàn)設(shè)計如下實驗方案探究溫度和NH₄HCO₃濃
度對反應①速率的影響．請在表格空白處填寫適當?shù)姆磻獥l件．

實驗編號	實驗目的	溫度	c（NH4HCO3）
I	為以下實驗作參照	60℃	c1
II	探究濃度對反應①速率的影響		c2
III	探究溫度對反應①速率的影響	80℃

（5）下圖是濾液①溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)隨溫度變化的曲線圖：
請分析t₂℃時，濾液①中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)下降的原因是

溫度升高NH₄F會分解

．

Answer 1

分析：（1）碳酸氫鈉能和氟硅酸反應生成二氧化碳氣體、二氧化硅、氟化銨以及水，二氧化硅不溶于水，氟化銨易溶于水；
（2）NH₄⁺和HCO₃^-均水解，前者水解顯酸性，后者水解顯堿性；
（3）經(jīng)反應②后，過濾得到的冰晶（Na₃AlF₆）固體上附著有雜質(zhì)硫酸銨，根據(jù)硫酸根的檢驗方法確定硫酸根的存在；
（4）對比實驗的關(guān)鍵是控制變量法，當溫度一定時，變化濃度，當濃度一定時，變化溫度；
（5）氟化銨的性質(zhì)和氯化銨相似，不穩(wěn)定，受熱易分解．

解答：解：（1）碳酸氫鈉能和氟硅酸反應生成二氧化碳氣體、二氧化硅、氟化銨以及水，二氧化硅不溶于水，過濾后形成濾渣，氟化銨易溶于水，形成濾液，故答案為：CO₂；NH₄F；
（2）NH₄⁺和HCO₃^-均水解，前者水解顯酸性，后者水解顯堿性，二者水解程度相同，溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等，溶液呈中性，故答案為：NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺、HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH^-，NH₄⁺和HCO₃^-的水解程度基本相同；
（3）經(jīng)反應②后，過濾得到的冰晶（Na₃AlF₆）固體上附著有雜質(zhì)硫酸銨，硫酸根的檢驗方法：遇到鋇離子產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀，來確定硫酸根的存在，只要硫酸根存在，沉淀就未洗滌干凈，故答案為：取洗滌后的溶液，向其中滴加BaCl₂溶液，無現(xiàn)象，說明已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，說明沒有洗滌干凈；
（4）對比實驗的關(guān)鍵是控制變量法，當溫度一定時，通過變化濃度來分析濃度的影響，故Ⅰ和Ⅱ的溫度相等，當濃度一定時，通過變化溫度來分析溫度的影響，故Ⅱ和Ⅲ溫度不同，但濃度要相同，故答案為：60℃； c₁；
（5）氟化銨的性質(zhì)和氯化銨相似，不穩(wěn)定，受熱易分解（5）溫度升高NH₄F會分解，故答案為：溫度升高NH₄F會分解．

點評：本題考查學生有關(guān)物質(zhì)的生產(chǎn)和制取，要求學生熟記教材知識，學以致用．