Question

【题目】用氟硅酸（H2SiF6）制备冰晶石（Na3AlF6）的工艺流程如图所示：

已知：冰晶石（Na3AlF6）微溶于水。

（1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石熔融体的方法冶炼金属铝，加入冰晶石的作用是_____。

（2）已知氟硅酸（H2SiF6）酸性强于硫酸，写出反应①的化学方程式______。

（3）反应②为脱硅工艺，固体②是_____。

（4）向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③的离子方程式为_____；NaF溶液呈碱性，在加入Al2(SO4)3溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，否则可能产生副产物_____。

（5）干燥前，检验冰晶石是否洗涤干净的实验方法是_____。

（6）从母液中可循环利用的物质是_____。

Answer 1

【答案】降低氧化铝的熔融温度 H2SiF6+Na2SO4=Na2SiF6↓+H2SO4 SiO2 6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓ Al(OH)3 取最后一次滤液置于小试管中，向其中加入BaCl2溶液，若无沉淀，则已洗涤干净，否则没有洗涤干净 Na2SO4

【解析】

（1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石熔融体的方法冶炼金属铝，加入冰晶石的作用是降低氧化铝的熔融温度，节省能源。

（2）氟硅酸（H2SiF6）酸性强于硫酸，反应①的原理是强酸制弱酸。

（3）反应②为脱硅工艺，其发生反应的方程式为Na2SiF6+4NaOH=SiO2+6NaF+2H2O，由此可得固体②的成分。

（4）向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③，从图中可以看出，F-、Al3+、Na+反应生成Na3AlF6，且其为难溶物；NaF溶液呈碱性，在加入Al2(SO4)3溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，否则Al3+会发生水解。

（5）干燥前，若冰晶石未洗涤干净，则其表现会附着溶液中的离子，应检验洗涤液中是否含有SO42-。

（6）从母液为Na2SO4溶液，而反应中②也需要加入Na2SO4，所以其可循环利用。

（1）工业上采用电解氧化铝-冰晶石熔融体的方法冶炼金属铝，加入冰晶石的作用是降低氧化铝的熔融温度，节省能源。答案为：降低氧化铝的熔融温度；

（2）氟硅酸（H2SiF6）酸性强于硫酸，反应①的原理是强酸制弱酸，反应①的化学方程式为H2SiF6+Na2SO4=Na2SiF6↓+H2SO4。答案为H2SiF6+Na2SO4=Na2SiF6↓+H2SO4；

（3）反应②为脱硅工艺，其发生反应的方程式为Na2SiF6+4NaOH=SiO2+6NaF+2H2O，由此可得固体②的成分为SiO2。答案为：SiO2；

（4）向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③，从图中可以看出，F-、Al3+、Na+反应生成Na3AlF6，且其为难溶物，反应③的离子方程式为6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓；NaF溶液呈碱性，在加入Al2(SO4)3溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，否则Al3+会发生水解，可能产生的副产物为Al(OH)3。答案为：6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓；Al(OH)3；

（5）干燥前，若冰晶石未洗涤干净，则其表现会附着溶液中的离子，应检验洗涤液中是否含有SO42-。答案为：取最后一次滤液置于小试管中，向其中加入BaCl2溶液，若无沉淀，则已洗涤干净，否则没有洗涤干净；

（6）从母液为Na2SO4溶液，而反应中②也需要加入Na2SO4，所以其可循环利用。答案为：Na2SO4。