题目

题型：不详难度：来源：

(14分)
LiPF₆是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl₅为原料，低温反应制备LiPF₆，其流程如下：

已知：HCl的沸点是－85.0 ℃，HF的沸点是19.5 ℃。
（1）第①步反应中无水HF的作用是                      、                     。反应设备不能用玻璃材质的原因是               (用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的                    溶液冲洗。
（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PCl₅极易水解，其产物为两种酸，写出PCl₅水解的化学方程式：                                                   。
（3）第④步分离采用的方法是                                 ；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是                                          。
（4）LiPF₆产品中通常混有少量LiF。取样品wg。测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF₆的物质的量为                 mol(用含有w、n的代数式表示)。

答案

（1）反应物 溶剂    SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O    NaHCO₃
（2）PF₅+4H₂O=H₃PO₄+5HF
（3）过滤   冷凝
（4） 

解析

试卷分析：（1）固体+液体生成新的物质及饱和溶液，故是反应物和溶剂的作用；玻璃的主要成份为硅酸盐和二氧化硅，能与HF反应；HF具有弱酸性，故用弱碱进行中和。
（2）PF₅中P为+5价，F为-1价，故水解为H₃PO₄和HF。
（3）固液的分离可用过滤的方法；HF和HCl的分离，可用其沸点不一样（HF中存在氢键），进行分离，故降低温度；HF先变为液体；
（4）根据守恒可以得到；设LiPF₆为xmol，LiF为ymol；根据Li守恒，有x+y=n，根据质量有152x+26y=w；可以解得。