Question

[化學(xué)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)①中生成的無(wú)色氣體A是______，濾液①的溶質(zhì)是______．
（2）經(jīng)測(cè)定NH₄HCO₃溶液呈中性，請(qǐng)分析原因（用離子方程式和文字表述說(shuō)明理由）______．
（3）經(jīng)反應(yīng)②后，過(guò)濾得到的冰晶（Na₃AlF₆）固體，該固體上附著有雜質(zhì)，需要洗滌，請(qǐng)簡(jiǎn)述如何證明冰晶石固體已經(jīng)洗滌干凈______．
（4）溫度和NH₄HCO₃濃度會(huì)影響反應(yīng)①的速率．現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案探究溫度和NH₄HCO₃濃
度對(duì)反應(yīng)①速率的影響．請(qǐng)?jiān)诒砀窨瞻滋幪顚戇m當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td>	溫度	c（NH4HCO3）
I	為以下實(shí)驗(yàn)作參照	60℃	c1
II	探究濃度對(duì)反應(yīng)①速率的影響		c2
III	探究溫度對(duì)反應(yīng)①速率的影響	80℃

（5）下圖是濾液①溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線圖：
請(qǐng)分析t₂℃時(shí)，濾液①中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）碳酸氫鈉能和氟硅酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w、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(yīng)②后，過(guò)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(yàn)方法確定硫酸根的存在；
（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制變量法，當(dāng)溫度一定時(shí)，變化濃度，當(dāng)濃度一定時(shí)，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(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w、二氧化硅、氟化銨以及水，二氧化硅不溶于水，過(guò)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(yīng)②后，過(guò)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(yàn)方法：遇到鋇離子產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀，來(lái)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(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈；若有白色沉淀生成，說(shuō)明沒(méi)有洗滌干凈；
（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制變量法，當(dāng)溫度一定時(shí)，通過(guò)變化濃度來(lái)分析濃度的影響，故Ⅰ和Ⅱ的溫度相等，當(dāng)濃度一定時(shí)，通過(guò)變化溫度來(lái)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(huì)分解，故答案為：溫度升高NH₄F會(huì)分解．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生有關(guān)物質(zhì)的生產(chǎn)和制取，要求學(xué)生熟記教材知識(shí)，學(xué)以致用．