Question

Ⅰ下列實驗操作或對實驗事實的描述正確的是

 

（填序號）；
①實驗室配制氯化亞鐵溶液時，將氯化亞鐵先溶解在鹽酸中，然后用蒸餾水稀釋并加入少量鐵粉．
②配制一定濃度的溶液時，俯視容量瓶的刻線，會使配制的濃度偏高；實驗室測定中和熱時，過早讀數會使測定結果偏低．
③將Fe₂（SO₄）₃溶液加熱蒸發至干并灼燒，最后得到紅棕色粉末
④實驗室用銅片與稀硝酸反應產生的氣體可用排水法收集
⑤試管中加入少量淀粉，再加入一定量稀硫酸，加熱3-4分鐘，然后加入銀氨溶液，片刻后管壁上有“銀鏡”出現
⑥向氨水中滴加Al₂（SO₄）₃溶液和向Al₂（SO₄）₃溶液中滴加氨水現象相同
⑦苯與溴水在鐵粉的催化作用下制備溴苯
⑧分別向體積和pH均相同的鹽酸和醋酸中滴加等濃度的氫氧化鈉溶液，完全中和時消耗的氫氧化鈉溶液的體積一樣多
Ⅱ氟化鈉是一種重要的氟鹽，主要用于農作物殺菌、殺蟲、木材的防腐．實驗室可通過下圖所示的流程以氟硅酸（H₂SiF₆）等物質為原料制取氟化鈉，并得到副產品氯化銨；

已知：20℃時氯化銨的溶解度為37.2g，氟化鈉的溶解度為4g．Na₂SiF₆微溶于水．請回答下列問題：
（1）上述流程①中產生渾濁的原因是生成了

 

（選擇序號）；
A．NH₄F   B．H₂SiO₃C．（NH₄）₂SiF₆ D．（NH₄）₂CO₃
（2）寫出流程②中相關的化學方程式：

 

；
（3）操作I和操作

 

是相同的，操作II和操作V是相同的，其操作名稱為

 

；
（4）流程①中NH₄HCO₃必須過量，其原因是

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ①亞鐵離子易水解、易被氧化，據此分析；
②俯視容量瓶的刻線，液面在刻度線下方，溶液體積偏小，會使配制的濃度偏高；實驗室測定中和熱時，過早讀數會使溫度偏低，據此分析判斷；
③鐵離子水解，硫酸是非揮發性酸，最終又生成硫酸鐵；
④NO由于氧氣反應，且NO不溶水，應用排水法收集；
⑤銀鏡反應需要在堿性條件下進行；
⑥鋁離子與氨水反應生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁不溶于弱堿；
⑦制備溴苯需要液溴；
⑧pH相同的鹽酸和醋酸，醋酸的濃度原大于鹽酸的濃度，等條件下醋酸消耗的氫氧化鈉更多．
Ⅱ根據已知反應物和生成物，結合工藝流程可知，反應①為H₂SiF₆與NH₄HCO₃反應，生成的無味氣體為CO₂，過濾硅酸渾濁液，向濾液加入氯化鈉，經過系列操作可得氟化鈉、氯化銨，故濾液中含有氟化銨，故反應①為H₂SiF₆與NH₄HCO₃反應，生成CO₂、硅酸、氟化銨，根據元素守恒還有水生成；
反應②加入的反應物為NaCl，NaF比NaCl的溶解性小，是將第一步生成的NH₄F轉化為NaF；
加入的反應物為NaCl，NaF比NaCl的溶解性小，利用了物質在溶液中溶解度越小則優先析出的特性．操作Ⅰ是把固體與液體分離操作，應是過濾操作；操作II是將粗NaF洗滌除去其表面的雜質；操作Ⅲ是將濾液中的溶質進一步提取，應加熱蒸發溶劑，析出大量固體后冷卻，應是結晶；操作IV是把固體與液體分離操作，應是過濾操作；操作V是洗滌除去其表面的雜質．

解答：解：Ⅰ①亞鐵離子易水解、易被氧化，為防止水解、亞鐵離子被氧化，配制氯化亞鐵溶液將氯化亞鐵先溶解在鹽酸中，然后用蒸餾水稀釋并加入少量鐵粉，故①正確；
②俯視容量瓶的刻線，液面在刻度線下方，溶液體積偏小，所配溶液濃度偏高；實驗室測定中和熱時，過早讀數會使溫度偏低，測定的中和熱偏低，故②正確；
③鐵離子水解，硫酸是非揮發性酸，最終有生成硫酸鐵，加熱灼燒硫酸鐵分解，不能得到氧化鐵，故③錯誤；
④NO由于氧氣反應，且NO不溶水，應用排水法收集，故④正確；
⑤淀粉水解后，沒有加減至堿性，就進行銀鏡反應，不能產生“銀鏡”現象，故⑤錯誤；
⑥鋁離子與氨水反應生成氫氧化鋁沉淀，氨水是弱堿，不能溶解氫氧化鋁，故⑥正確；
⑦苯與液溴在鐵粉的催化作用下制備溴苯，不能利用溴水，故⑦錯誤；
⑧pH相同的鹽酸和醋酸，醋酸的濃度原大于鹽酸的濃度，等條件下醋酸消耗的氫氧化鈉更多，故⑧錯誤；
故答案為：①②④⑥；
Ⅱ（1）反應①為H₂SiF₆與NH₄HCO₃反應，生成CO₂、硅酸、氟化銨、水，反應方程式為：H₂SiF₆+6NH₄HCO₃═6NH₄F+H₂SiO₃↓+6CO₂↑+3H₂O，故答案為：B；
（2）反應②是將第一步生成的NH₄F轉化為NaF，反應方程式為：NH₄F+NaCl═NaF↓+NH₄Cl，故答案為：NH₄F+NaCl═NaF↓+NH₄Cl；
（3）操作Ⅰ是把固體與液體分離操作，應是過濾操作；
操作II是將粗NaF洗滌除去其表面的雜質；
操作Ⅲ是將濾液中的溶質進一步提取，應加熱蒸發溶劑，析出大量固體后冷卻，應是結晶；
操作IV是把固體與液體分離操作，應是過濾操作，
操作V是洗滌除去其表面的雜質．
故答案為：IV；洗滌；
（4）流程中NH₄HCO₃必須過量，是指第一步操作中必須保證H₂SiF₆能全部反應，防止生成Na₂SiF₆沉淀，防止在進行反應②H₂SiF₆將與NaCl反應，生成Na₂SiF₆沉淀，混入NaF中影響NaF質量，
故答案為：必須保證H₂SiF₆能全部反應，防止②中生成Na₂SiF₆沉淀．

點評：本題考查實驗操作、誤差分析、鹽類水解、元素化合物性質和化學與工業生產的相關知識、閱讀題目與工藝流程獲取信息能力、物質的分離提純、對實驗操作的理解等，難度中等，理解工藝流程是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎與綜合運用信息分析問題、解決問題的能力．