题目内容

4．工业上利用H2SiF6溶液制备BaF2，同时可得到副产品SiO2，其工艺如下：

已知：焙烧过程的反应为（NH4）2SiF6+BaCO3 $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$BaSiF6+2NH3↑+CO2↑+H2O↑
（1）焙烧的气体产物能恰好完全反应生成物质A，则A的化学式为（NH4）2CO3．
（2）氨解反应为放热反应，且反应能进行完全．该反应需降温冷却的原因为（NH4）2CO3受热易分解、减小（NH4）2SiF6晶体的溶解度．
（3）热解的另一产物是含两种元素的气体，该气体水解的化学方程式是3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2．
（4）SiO2可用于制作光导纤维，该物质在信息传输中具有重要应用．
（5）为保持该过程的持续循环，每生成1mol BaF2，理论上需补充原料H2SiF6$\frac{1}{3}$mol．

分析 利用H2SiF6溶液制备BaF2的流程为：H2SiF6溶液中加入碳酸铵进行氨解生成二氧化碳和（NH4）2SiF6晶体，由于（NH4）2CO3受热易分解同时也为了 减小（NH4）2SiF6晶体的溶解度，氨解需降温冷却，过滤后将（NH4）2SiF6晶体与碳酸钡混合进行焙烧，生成BaSiF6和NH3、CO2、H2O，生成的NH3、CO2、H2O能恰好完全反应生成物质A，则A为碳酸铵，可进行循环利用，进行热解生成BaF2和另一产物是含两种元素的气体应为SiF4，水解可得H2SiF6和SiO2，H2SiF6可循环利用，据此答题；

解答 解：利用H2SiF6溶液制备BaF2的流程为：H2SiF6溶液中加入碳酸铵进行氨解生成二氧化碳和（NH4）2SiF6晶体，由于（NH4）2CO3受热易分解同时也为了 减小（NH4）2SiF6晶体的溶解度，氨解需降温冷却，过滤后将（NH4）2SiF6晶体与碳酸钡混合进行焙烧，生成BaSiF6和NH3、CO2、H2O，生成的NH3、CO2、H2O能恰好完全反应生成物质A，则A为碳酸铵，可进行循环利用，进行热解生成BaF2和另一产物是含两种元素的气体应为SiF4，水解可得H2SiF6和SiO2，H2SiF6可循环利用，
（1）根据上面的分析可知，A的化学式为（NH4）2CO3，
故答案为：（NH4）2CO3；
（2）根据上面的分析可知，氨解反应需降温冷却的原因为（NH4）2CO3受热易分解、减小（NH4）2SiF6晶体的溶解度，
故答案为：（NH4）2CO3受热易分解、减小（NH4）2SiF6晶体的溶解度；
（3）热解的另一产物是含两种元素的气体为SiF4，SiF4水解的化学方程式是 3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2，
故答案为：3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2；
（4）SiO2可用于制作光导纤维，
故答案为：光导纤维；
（5）根据方程式H2SiF6+（NH4）2CO3=（NH4）2SiF6+CO2+H2O、（NH4）2SiF6+BaCO3 $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$BaSiF6+2NH3↑+CO2↑+H2O↑、BaSiF6+H2O=SiF4+BaF2、3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2可知，每1molH2SiF6参加反应可生成1mol BaF2同时又得到$\frac{2}{3}$mol的H2SiF6，所以为保持该过程的持续循环，理论上需补充原料H2SiF6 $\frac{1}{3}$mol，
故答案为：$\frac{1}{3}$．

点评 本题主要考查了化学与工业生产的相关知识、阅读题目与工艺流程获取信息能力、物质的分离提纯、对实验操作的理解、根据计算书写方程式等，难度中等，理解工艺流程是解题关键，需要学生具备扎实的基础与综合运用信息分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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15．下列实验操作正确的是（　　）
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19．“人工树叶”电化学实验装置如图，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）．下列说法正确的是（　　）
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9．以沉淀法除去工业级偏钒酸铵（NH4VO3）中硅、磷元素杂质的流程如图1：

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