用湿法制磷酸副产品氟硅酸（H2SiF6）生产无水氟化氢的工艺如下图所示：已知：氟硅酸钾（K2SiF6）微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于醇。在热水中水解

Question

用湿法制磷酸副产品氟硅酸（ H ₂ SiF ₆ ）生产无水氟化氢的工艺如下图所示：

已知：氟硅酸钾（ K ₂ SiF ₆ ）微酸性，有吸湿性，微溶于水，不溶于醇。在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸。

（ 1 ）写出反应器中的化学方程式：

（ 2 ）在实验室过滤操作中所用的玻璃仪器有：                              ；

在洗涤氟硅酸钾（ K ₂ SiF ₆ ）时常用酒精洗涤，其目的是：                      ；

（ 3 ）该流程中哪些物质可以循环使用：                            ( 用化学式表达 )

（ 4 ）氟化氢可以腐蚀刻画玻璃，在刻蚀玻璃过程中也会生成 H ₂ SiF ₆ ，试写出该反应方程式：          ；

（ 5 ）为了测定无水氟化氢的纯度，取标况下的气体产物 2.24L ，测得质量为 3.1g ，并将气体通入含足量的 Ca(OH) ₂ 溶液中，得到 5.85gCaF ₂ 沉淀，则无水氢氟酸质量分数为：         。（保留 2 位有效数字）

Answer 1

【答案】（ 14 分）

（ 1 ） H ₂ SiF ₆ + K ₂ SO ₄ =H ₂ SO ₄ +K ₂ SiF ₆ ↓；（ 2 分）

（ 2 ）烧杯、漏斗、玻璃棒 (3 分 ) 氟硅酸钾不溶于酒精，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失 (1 分 )

（ 3 ） H ₂ SO ₄ 、 K ₂ SO ₄  （ 2 分 ）

（ 4 ） 6HF+SiO ₂ = H ₂ SiF ₆ +2H ₂ O （ 2 分）

【解析】（ 1 ）根据题意知，氟硅酸与硫酸钾反应后得到硫酸和氟硅酸钾，所以方程式为： H ₂ SiF ₆ +

K ₂ SO ₄ =H ₂ SO ₄ +K ₂ SiF ₆ ↓；

（2） 过滤实验用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。因为氟硅酸钾微溶于水，不溶于醇，减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失。

    （ 3 ）通过流程可看出硫酸有进有出，可以循环使用，硫酸钾也可以循环使用。

    （ 4 ）氟化氢和二氧化硅反应生成了氟硅酸和水，方程式为： 6HF+SiO ₂ = H ₂ SiF ₆ +2H ₂ O 。

（ 5 ）氟化钙的物质的量为 5.85g /78 g mol ^{－ 1} =0.075mol ，所以吸收的氟化氢的物质的量为 0.15mol ，氟化氢的质量为 3 克，质量分数 =3/3.1=97% 。