Question

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 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                。

（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           、            。

（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                     。

（4）SiO₂可用于制作                  ，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1 mol BaF₂，理论上需补充原料H₂SiF₆               mol。

Answer

（1）(NH4)­2CO3

（2）(NH4)­2CO3受热易分解 减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度

（3）3SiF4 + 2H2O = 2H2SiF6 + SiO2

（4）光导纤维 （5）1/3

【解析】

试题分析：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；

（1）根据上面的分析可知，A的化学式为（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；

（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；

（4）SiO2可用于制作光导纤维；

（5）根据方程式H2SiF6+（NH4）2CO3=（NH4）2SiF6+CO2+H2O、（NH4）2SiF6+BaCO3BaSiF6+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2/3mol的H2SiF6，所以为保持该过程的持续循环，理论上需补充原料H2SiF61/3mol。

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作