(2009?肇庆二模)氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂和生产含氟牙膏等.实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H
2SiF
6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:
有关物质在水中溶解度见下表.请回答下列问题:
温度 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
溶解度:20℃NaF-4g;0℃NH4F-100g; 常温Na2SiF6-微溶于水 |
NH4Cl溶解度 |
33.3g |
37.2g |
41.4g |
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、
漏斗
漏斗
.
(2)上述流程中发生两步化学反应,第一步反应的化学方程式为:
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
,第二步反应的化学方程式为
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓
.
(3)操作II的作用是
除去NaF、NH4Cl表面的杂质
除去NaF、NH4Cl表面的杂质
;操作Ⅲ的具体过程是
蒸发浓缩溶液,析出多量固体后冷却
蒸发浓缩溶液,析出多量固体后冷却
.
(4)流程中NH
4HCO
3必须过量,其原因是
保证H2SiF6能全部反应;防止在加入NaCl后H2SiF6与NaCl反应生成Na2SiF6沉淀混入NaF中影响NaF纯度
保证H2SiF6能全部反应;防止在加入NaCl后H2SiF6与NaCl反应生成Na2SiF6沉淀混入NaF中影响NaF纯度
.
(5)NaF可用于生产含氟牙膏,使用含氟牙膏可以预防龋齿.请说明含有NaF的牙膏如何将羟基磷酸钙[Ca
5(PO
4)
3(OH)]转化为更难溶的氟磷酸钙[Ca
5(PO
4)
3F]
羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,当F-与Ca2+、PO43-结合生成了更难溶于水的Ca5(PO4)3F,使上述平衡中Ca2+和PO43-减少而向右移动,继续生成更多的Ca5(PO4)3F,难溶物发生了转化
羟基磷酸钙在水中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,当F-与Ca2+、PO43-结合生成了更难溶于水的Ca5(PO4)3F,使上述平衡中Ca2+和PO43-减少而向右移动,继续生成更多的Ca5(PO4)3F,难溶物发生了转化
.