Question

【题目】氟化钾是一种重要的无机氟化工产品，广泛应用于医药、农药和金属冶炼等领域。采用湿法磷酸副产物氟硅酸(，含有少量、等)制备氟化钾的工艺流程如图所示(已知：)：

请回答下列问题：

（1）碱解过程主要反应的化学方程式为_____，其中要严格控制KOH用量，否则易生成副产物_____(填化学式)溶解在滤液中。

（2）碱解反应中温度对氟化钾收率的影响如图所示。由如图可知，实验选择适宜的反应温度为____；最高点后，随温度升高曲线下降的原因可能是_______。

（3）Ba(OH)2加入量对含量和氟化钾纯度的影响如图所示。当由0.004到0.005时，氟化钾的纯度升高，这是由于__。

（4）Ba(OH)2和BaCO3是常见的除硫试剂。若使用BaCO3代替Ba(OH)2，当沉淀转化达到平衡时，滤液中___[已知，，保留小数点后三位]。

（5）浓度均为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，化学家Karl Chrite用KMnO4和KF、HF混合溶液反应生成稳定配离子，该反应氧化产物是一种常见的无色无味气体单质，则该反应的离子方程式为_____。

Answer 1

【答案】 80℃ 温度过高时，易分解为SiF4和HF 除硫过程中，Ba2+能与KF溶液中少量的反应生成沉淀 0.022 =

【解析】

通过湿法磷酸副产物氟硅酸制备氟化钾的过程中，碱解过程主要发生的反应为氟硅酸与氢氧化钾的反应，生成二氧化硅及酸碱中和反应的盐，其中为目标产物，硅酸钾则为需要除去的杂质。为了减少的量，需要控制氢氧化钾的用量。通过过滤除去二氧化硅等不溶物，再加入氢氧化钡除去和少量的，即可获得粗制的，据此答题。

（1）碱解过程主要发生的反应为氟硅酸与氢氧化钾的反应，会生成二氧化硅及酸碱中和反应的盐，故该反应方程式可写为。该反应要严格控制KOH用量，否则易使溶解，产生更多的副产物，故答案为、；

（2）从图中可知80℃时，氟化钾收率最高，故实验选择适宜的反应温度为80℃；但由于温度过高时，易分解为SiF4和HF，所以在80℃最高点后，随温度升高曲线下降，故答案应为80℃、温度过高时，易分解为SiF4和HF；

（3）由于在除硫过程中，Ba2+能与KF溶液中少量的反应生成沉淀，所以当由0.004到0.005时，氟化钾的纯度升高，故答案应为Ba2+能与KF溶液中少量的反应生成沉淀；

（4）Ba(OH)2和BaCO3是常见的除硫试剂。若使用BaCO3代替Ba(OH)2，当沉淀转化达到平衡时，滤液中== 0.022，故答案应为0.022；

（5）浓度均为0.1mol/L的KF和HF的混合溶液中存在电荷守恒关系为： c()+ c() =c()+c(）；物料守恒关系为：2c()= c()+ c(HF) 。将物料守恒中c() 代入电荷守恒中，即可得到2c()-2c(）=c()-c(HF)，故答案为：=；

（6）KMnO4和KF、HF混合溶液反应可生成稳定配离子，该反应氧化产物为氧气，则根据氧化还原反应对该反应的离子方程式进行配平为，故答案为