5．LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)．某工廠用LiF、PCl5為原料，低溫反應(yīng)制備LiPF6，其流程如圖：

已知：HCl的沸點(diǎn)是-85.0℃，HF的沸點(diǎn)是 19.5℃．
（1）第①步反應(yīng)中無(wú)水 HF 的作用是反應(yīng)物、溶劑．反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O（用化學(xué)方程式表示）．
（2）該流程需在無(wú)水條件下進(jìn)行，第③步反應(yīng)中PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸，寫(xiě)出PF5水解的化學(xué)方程式：PF5+4H2O═H3PO4+5HF．
（3）第④步分離采用的方法是過(guò)濾；第⑤步分離尾氣中 HF、HCl 采用的方法是冷凝．

分析 （1）根據(jù)題目中的流程可以看出，固體+液體→新物質(zhì)+飽和溶液，所以無(wú)水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF發(fā)生反應(yīng)；
（2）根據(jù)元素組成可知，兩種酸分別是H3PO4和HF；
（3）分離液體和不溶于液體固體采用過(guò)濾分離，HF分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)大于HCl，可采用冷凝法分離．

解答 解：（1）根據(jù)題目中的流程可以看出，固體+液體→新物質(zhì)+飽和溶液，所以無(wú)水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；故答案為：反應(yīng)物；溶劑；SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；
（2）根據(jù)題目中的信息“PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸”，則根據(jù)元素組成可知，兩種酸分別是H3PO4和HF，所以反應(yīng)的方程式為PF5+4H2O═H3PO4+5HF，
故答案為：PF5+4H2O═H3PO4+5HF；
（3）第④步分離的是固體（LiPF4（s））和液體（HF（l）），所以采用過(guò)濾的方法；分離尾氣中HF、HCl，可以利用二者沸點(diǎn)的差異（HF分子之間存在氫鍵）進(jìn)行分離，所以采用冷凝法，
故答案為：過(guò)濾；冷凝．

點(diǎn)評(píng) 本題為無(wú)機(jī)化學(xué)流程題，該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強(qiáng)，涉及物質(zhì)推斷、分離提純、方程式書(shū)寫(xiě)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)，注意題干所給信息的使用，側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)，有助于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

15．用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成．
（1）Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
（2）30Si的原子的中子數(shù)為16；
（3）Al3+與Yn-的電子數(shù)相同，Y所在族的各元素的氫化物的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是HCl．
（4）焊接過(guò)程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是CO2．
（5）經(jīng)處理后的熔渣36.0g（僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀鹽酸，分離得到11.0g固體；濾液中加入過(guò)量NaOH溶液，分離得到21.4g固體；則此熔渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．為了防治環(huán)境污染并對(duì)尾氣進(jìn)行綜合利用，某硫酸廠用氨水吸收尾氣中的SO2，再向吸收液中加入濃硫酸，以回收高濃度的SO2并得到副產(chǎn)品化肥（NH4）2SO4和NH4HSO4．為測(cè)定上述（NH4）2SO4和NH4HSO4固體混合物的組成，現(xiàn)稱取該樣品四份，分別加入相同濃度的NaOH溶液各40.00mL，加熱至120℃左右，使氨氣全部逸出[已知：（NH4）2SO4和NH4HSO4的分解溫度均高于200℃]，測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：
實(shí)驗(yàn)序號(hào)樣品的質(zhì)量/gNaOH溶液的體積/mL氨氣的體積/L
Ⅰ7.440.001.68
Ⅱ14.840.003.36
Ⅲ22.240.001.12
Ⅳ37.040.000
（1）測(cè)定過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為H++OH-=H2O、NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
（2）3.7g該樣品進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)時(shí)，生成的氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.84L．
（3）試求算該混合物中（NH4）2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量之比．
（4）欲計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)選擇第Ⅲ組數(shù)據(jù)，并由此計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．A、B、C、D、E、F六種元素為原子序數(shù)依次增大的短周期元素．A為原子半徑最小的元素，A和B可形成4原子10電子的分子X(jué)；C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍； D原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半；E是地殼中含量最多的金屬元素；F元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B、C、D、E、F五種元素原子半徑由大到小的順序是Na＞Al＞Cl＞N＞O．
（2）A和C按原子個(gè)數(shù)比1：l形成4原子分子Y．Y的結(jié)構(gòu)式是H-O-O-H．
（3）分子X(jué)的電子式是；D可以在液態(tài)X中發(fā)生類似于與A2C的反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑．
（4）實(shí)驗(yàn)證明，熔融的EF3不導(dǎo)電，其原因是AlCl3在熔融的狀態(tài)下不發(fā)生電離，沒(méi)有產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子．
（5）E的單質(zhì)可溶于A、C、D形成的化合物Z的水溶液中．拉曼光譜證實(shí)此反應(yīng)生成的陰離子主要以E（CA）${\;}_{4}^{-}$的形式存在，寫(xiě)出E溶于Z溶液的離子方程式：2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4-+3H2↑．
（6）工業(yè)品Z的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純．電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過(guò)），其工作原理如圖所示．

①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是4OH--4e-=2H2O+O2↑．
②通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH增大（“增大”、“減小”或”不變”）．
③除去雜質(zhì)后的Z溶液從液體出口B（填寫(xiě)“A”或“B”）導(dǎo)出．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．四種主族元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下：
元素編號(hào)相關(guān)信息
X 地殼中含量最大的金屬元素；元素最高價(jià)為+3價(jià)．
Y 原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)是X最外層電子數(shù)的2倍．
Z 同周期主族元素中原子半徑最小，常溫下單質(zhì)呈液態(tài)．
M 能從海水中提取的金屬元素，單質(zhì)可在氮?dú)饣蚨趸贾腥紵?/TD>
（1）M的原子結(jié)構(gòu)示意圖是；上述元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的是（寫(xiě)分子式）Mg（OH）2（元素用元素符號(hào)表示，下同�。�
（2）Y單質(zhì)溶于熱濃的硫酸產(chǎn)生的氣體的化學(xué)式為SO2．
（3）能體現(xiàn)Z單質(zhì)比Y單質(zhì)活潑性強(qiáng)的一個(gè)化學(xué)方程式：S2-+Br2=S+2Br-．
（4）常溫下，不能與X的單質(zhì)持續(xù)發(fā)生反應(yīng)的是（填選項(xiàng)序號(hào)）bce．
a．CuSO4溶液   b．Fe2O3   c．濃硫酸    d．NaOH溶液    e．Na2CO3固體
（5）鐵元素與Z元素形成化合物FeZ3，F(xiàn)eZ3溶液按如圖所示進(jìn)行試驗(yàn)．裝置通電后，連接電源正極（填“正極”或“負(fù)極”）碳棒邊的煤油顏色將變深，另一碳棒附近溶液將出現(xiàn)的現(xiàn)象是溶液逐漸變成淺綠色．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

10．某黑色粉末由兩種物質(zhì)組成，為鑒定其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取少量樣品加入足量冷的稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，固體部分溶解
②另取少量樣品加入足量濃鹽酸并加熱，有氣泡產(chǎn)生，固體全部溶解
該黑色粉末可能為（　�。�
A．Fe、MnO2B．C、FeSC．Si、FeOD．CuO、Ag2S

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．三氯化硼的熔點(diǎn)為-107.3℃，沸點(diǎn)為12.5℃，易水解生成硼酸和氯化氫，可用于制造高純硼、有機(jī)合成催化劑等．實(shí)驗(yàn)室制取三氯化硼的原理為：B2O3+3C+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2BCl3+3CO
（1）甲組同學(xué)擬用下列裝置制取純凈干燥的氯氣（不用收集）．

①裝置B中盛放的試劑是飽和食鹽水，裝置C的作用是干燥氯氣．
②裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O．
（2）乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B、C和下列裝置（裝置可重復(fù)使用）制取BCl3并驗(yàn)證反應(yīng)中有CO生成．

①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳→B→C→G→E→H→J→H→F→D→I．
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先通入干燥N2的目的是排除裝置中的空氣．
③能證明反應(yīng)中有CO生成的現(xiàn)象是裝置F中黑色粉末變?yōu)榧t色，裝置D中澄清石灰水變渾濁．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．肌紅蛋白（Mb）與血紅蛋白（Hb）的主要功能為輸送氧氣與排出二氧化碳．肌紅蛋白（Mb）可以與小分子X(jué)（如氧氣或一氧化碳）結(jié)合．反應(yīng)方程式：Mb（aq）+X（g）?MbX（aq）
（1）通常用p 表示分子X(jué) 的壓力，po表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大氣壓，若X 分子的平衡濃度為p/po，寫(xiě)出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=$\frac{c（MbX）}{c（Mb）\frac{P}{po}}$．請(qǐng)用p、po及K 表示吸附小分子的肌紅蛋白（MbX）占總肌紅蛋白的比例$\frac{K\frac{P}{po}}{K\frac{P}{po}+1}$．
（2）在常溫下，肌紅蛋白與CO 結(jié)合反應(yīng)的平衡常數(shù)K（CO）遠(yuǎn)大于與O2結(jié)合的平衡常數(shù)K（O2），下列哪個(gè)圖最能代表結(jié)合率（f）與此兩種氣體壓力（p）的關(guān)系C．


（3）人體中的血紅蛋白（Hb）同樣能吸附O2、CO2 和H+，相關(guān)反應(yīng)的方程式及其反應(yīng)熱、化學(xué)平衡常數(shù)分別是：
Ⅰ．Hb（aq）+H+（aq）?HbH+（aq）△H1，K1
Ⅱ．HbH+ （aq）+O2（g）?HbO2（aq）+H+（aq）△H2，K2
Ⅲ．Hb（aq）+O2（g）?HbO2（aq）；△H3，K3
Ⅳ．HbO2（aq）+H+（aq）+CO2（g）?Hb（H+）CO2（aq）+O2（g）
①△H3=△H1+△H2（用△H1、△H2表示），K3=K1•K2 （用K1、K2表示）
②若較低溫下反應(yīng)Ⅳ能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)△H＜0，△S＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）圖Ⅰ表示血紅蛋白氧結(jié)合率（f）與氧氣分壓[p（O2）]示意圖，當(dāng)pH＞7.4 時(shí)，此時(shí)圖中代表的曲線是A（填“A”或“B”）．
（5）向2L密閉容器中加入2mol CO2、6mol H2，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟�，發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（l）+H2O（l）△H＜0，CO2的濃度隨時(shí)間（0～t2）變化如圖Ⅱ所示，保持其他條件不變，在t2時(shí)將容器容積縮小一倍，t3時(shí)達(dá)到平衡，t4時(shí)降低溫度，t5時(shí)達(dá)到平衡，請(qǐng)畫(huà)出t2～t6CO2的濃度隨時(shí)間的變化．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

4．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．“鈷酞菁”的分子（直徑為1.3×10-9m）在水中形成的分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
B．氫氟酸可用細(xì)口玻璃試劑瓶保存
C．粘附有硫單質(zhì)的試管可用酒精洗滌
D．“地溝油”分餾可制得礦物柴油

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案