Question

【題目】氟化鉀是一種重要的無機(jī)氟化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和金屬冶煉等領(lǐng)域。采用濕法磷酸副產(chǎn)物氟硅酸(，含有少量、等)制備氟化鉀的工藝流程如圖所示(已知：)：

請回答下列問題：

（1）堿解過程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，其中要嚴(yán)格控制KOH用量，否則易生成副產(chǎn)物_____(填化學(xué)式)溶解在濾液中。

（2）堿解反應(yīng)中溫度對氟化鉀收率的影響如圖所示。由如圖可知，實(shí)驗(yàn)選擇適宜的反應(yīng)溫度為____；最高點(diǎn)后，隨溫度升高曲線下降的原因可能是_______。

（3）Ba(OH)2加入量對含量和氟化鉀純度的影響如圖所示。當(dāng)由0.004到0.005時(shí)，氟化鉀的純度升高，這是由于__。

（4）Ba(OH)2和BaCO3是常見的除硫試劑。若使用BaCO3代替Ba(OH)2，當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，濾液中___[已知，，保留小數(shù)點(diǎn)后三位]。

（5）濃度均為0.1mol/L的KF和HF的混合溶液中：2c(H+)-2c(OH-)____c(F-)-c(HF) (填“>”“<”或“=”)。

（6）1986年，化學(xué)家Karl Chrite用KMnO4和KF、HF混合溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定配離子，該反應(yīng)氧化產(chǎn)物是一種常見的無色無味氣體單質(zhì)，則該反應(yīng)的離子方程式為_____。

Answer 1

【答案】 80℃ 溫度過高時(shí)，易分解為SiF4和HF 除硫過程中，Ba2+能與KF溶液中少量的反應(yīng)生成沉淀 0.022 =

【解析】

通過濕法磷酸副產(chǎn)物氟硅酸制備氟化鉀的過程中，堿解過程主要發(fā)生的反應(yīng)為氟硅酸與氫氧化鉀的反應(yīng)，生成二氧化硅及酸堿中和反應(yīng)的鹽，其中為目標(biāo)產(chǎn)物，硅酸鉀則為需要除去的雜質(zhì)。為了減少的量，需要控制氫氧化鉀的用量。通過過濾除去二氧化硅等不溶物，再加入氫氧化鋇除去和少量的，即可獲得粗制的，據(jù)此答題。

（1）堿解過程主要發(fā)生的反應(yīng)為氟硅酸與氫氧化鉀的反應(yīng)，會(huì)生成二氧化硅及酸堿中和反應(yīng)的鹽，故該反應(yīng)方程式可寫為。該反應(yīng)要嚴(yán)格控制KOH用量，否則易使溶解，產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物，故答案為、；

（2）從圖中可知80℃時(shí)，氟化鉀收率最高，故實(shí)驗(yàn)選擇適宜的反應(yīng)溫度為80℃；但由于溫度過高時(shí)，易分解為SiF4和HF，所以在80℃最高點(diǎn)后，隨溫度升高曲線下降，故答案應(yīng)為80℃、溫度過高時(shí)，易分解為SiF4和HF；

（3）由于在除硫過程中，Ba2+能與KF溶液中少量的反應(yīng)生成沉淀，所以當(dāng)由0.004到0.005時(shí)，氟化鉀的純度升高，故答案應(yīng)為Ba2+能與KF溶液中少量的反應(yīng)生成沉淀；

（4）Ba(OH)2和BaCO3是常見的除硫試劑。若使用BaCO3代替Ba(OH)2，當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，濾液中== 0.022，故答案應(yīng)為0.022；

（5）濃度均為0.1mol/L的KF和HF的混合溶液中存在電荷守恒關(guān)系為： c()+ c() =c()+c(）；物料守恒關(guān)系為：2c()= c()+ c(HF) 。將物料守恒中c() 代入電荷守恒中，即可得到2c()-2c(）=c()-c(HF)，故答案為：=；

（6）KMnO4和KF、HF混合溶液反應(yīng)可生成穩(wěn)定配離子，該反應(yīng)氧化產(chǎn)物為氧氣，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)對該反應(yīng)的離子方程式進(jìn)行配平為，故答案為