Question

鹵素單質及其化合物在生產和生活中有廣泛應用。

Ⅰ、氟化鈉主要用作農作物殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實驗室以氟硅酸()等物質為原料、通過下圖所示的流程制取較純凈的氟化鈉，并得到副產品氯化銨：

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。

請回答下列有關問題：

（1）完成并配平上述流程中①、②的化學反應方程式：

 

    　②                                                                    。

（2）操作Ⅲ分為兩步，其順序是                    (填寫所選序號)。

a、過濾             b、加熱濃縮     　　c、冷卻結晶     　　d、洗滌

   　 操作Ⅱ是洗滌、干燥，其目的是                   ，在操作Ⅰ～V中與之相同的操作步驟是                  。

（3）流程①中NH4HCO3必須過量，其原因是                         。

Ⅱ、紫菜與海帶類似，是一種富含生物碘的海洋植物，可用于食用補碘。以下為某興趣小組模擬從紫菜中提取碘的過程：

　

已知：商品紫菜輕薄松脆，比海帶更易被焙燒成灰(此時碘轉化為碘化物無機鹽)。

（4）將焙燒所得的紫菜灰與足量的雙氧水和稀硫酸作用，寫出反應的離子方程式：

　　　           　　　　　　　。

（5）操作①中涉及兩步操作，名稱是             ，所用的主要玻璃儀器為           ，所用試劑A最好選用表格中的             (填試劑名稱)。

	乙醇	四氯化碳	裂化汽油	碘(晶體)
密度／g、cm－3	0.7893	1.595	0.71～0.76	4.94
沸點／℃	78.5	76.8	25～232	184.35

（6）將下列裝置圖中缺少的必要儀器補畫出來，以最終將單質碘與試劑A分離：

Answer 1

【知識點】制備實驗方案設計、物質除雜、反應方程式書寫

【答案解析】（1）H2SiFe+6NH4HCO3 ===6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O（1分）

　　　　NH4F+NaCl ===NaF↓+NH4Cl（1分）

（2）bc（1分）　　除去氟化鈉表面的氯化銨等可溶性雜質（1分）　　　V（1分）

（3）使氟硅酸完全反應，避免析出Na2SiFe而混入雜質（1分）

（4）H2O2+2I－+2H+ I2+2H2O（2分）

（5）萃取、分液；分液漏斗；四氯化碳

（6）

　　�。�溫度計、石棉網、錐形瓶各1分，共3分）

 解析：（1）根據工藝流程圖知，反應物是氟硅酸、碳酸氫銨和水，生成物是二氧化碳和硅酸，根據元素守恒知，生成物中含有氟化銨，所以方程式為H2SiFe+6NH4HCO3 ===6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O； 根據物質在水中的溶解度知，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，促進氟化銨轉化為NaF沉淀，從而得到氟化鈉，反應的化學方程式為：NH4F+NaCl═NaF↓+NH4Cl；

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晶；操作Ⅱ是洗滌、干燥，其目的是除去氟化鈉表面的氯化銨等可溶性雜質；操作V也是相同步驟；

反應過程中，一方面碳酸氫銨過量能促使氟硅酸全部反應，另一方面防止在進行反應Ⅱ時有殘余H2SiF6與NaCl反應，生成Na2SiF6沉淀，使所得產品不純；

雙氧水具有強氧化性，酸性條件下，雙氧水氧化碘離子生成碘單質，自身被還原生成水，反應方程式為H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；

通過過濾，得到不溶的殘渣，濾液為碘單質溶液，利用有機溶劑萃取出碘單質，萃取劑的選取標準是：溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，溶質和萃取劑不反應，萃取劑和原來溶劑不能互溶，題干中提供的四中物質，乙醇和水能互溶，不能做萃取劑，裂化汽油含有不飽和碳碳雙鍵能與碘發(fā)生加成反應，不能做萃取劑，四氯化碳符合萃取劑的選取標準，所以可以用四氯化碳作萃取劑；

【思路點撥】本題考查了實驗方案設計中的有關問題，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鍵。