(2009?肇慶二模)氟化鈉是一種重要的氟鹽,主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑和生產(chǎn)含氟牙膏等.實驗室可通過下圖所示的流程以氟硅酸(H
2SiF
6)等物質(zhì)為原料制取氟化鈉,并得到副產(chǎn)品氯化銨:
有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度見下表.請回答下列問題:
溫度 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
溶解度:20℃NaF-4g;0℃NH4F-100g; 常溫Na2SiF6-微溶于水 |
NH4Cl溶解度 |
33.3g |
37.2g |
41.4g |
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、
漏斗
漏斗
.
(2)上述流程中發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng),第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O
,第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓
NH4F+NaCl=NH4Cl+NaF↓
.
(3)操作II的作用是
除去NaF、NH4Cl表面的雜質(zhì)
除去NaF、NH4Cl表面的雜質(zhì)
;操作Ⅲ的具體過程是
蒸發(fā)濃縮溶液,析出多量固體后冷卻
蒸發(fā)濃縮溶液,析出多量固體后冷卻
.
(4)流程中NH
4HCO
3必須過量,其原因是
保證H2SiF6能全部反應(yīng);防止在加入NaCl后H2SiF6與NaCl反應(yīng)生成Na2SiF6沉淀混入NaF中影響NaF純度
保證H2SiF6能全部反應(yīng);防止在加入NaCl后H2SiF6與NaCl反應(yīng)生成Na2SiF6沉淀混入NaF中影響NaF純度
.
(5)NaF可用于生產(chǎn)含氟牙膏,使用含氟牙膏可以預(yù)防齲齒.請說明含有NaF的牙膏如何將羥基磷酸鈣[Ca
5(PO
4)
3(OH)]轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷酸鈣[Ca
5(PO
4)
3F]
羥基磷酸鈣在水中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,當(dāng)F-與Ca2+、PO43-結(jié)合生成了更難溶于水的Ca5(PO4)3F,使上述平衡中Ca2+和PO43-減少而向右移動,繼續(xù)生成更多的Ca5(PO4)3F,難溶物發(fā)生了轉(zhuǎn)化
羥基磷酸鈣在水中存在溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)?5Ca2++3PO43-+OH-,當(dāng)F-與Ca2+、PO43-結(jié)合生成了更難溶于水的Ca5(PO4)3F,使上述平衡中Ca2+和PO43-減少而向右移動,繼續(xù)生成更多的Ca5(PO4)3F,難溶物發(fā)生了轉(zhuǎn)化
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