Question

【題目】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，其流程如下：

已知：HCl的沸點是－85.0 ℃，HF的沸點是19.5 ℃。

（1）第①步反應(yīng)中無水HF的作用是________________、________________。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是______________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性，工廠安全手冊提示：如果不小心將HF沾到皮膚上，可立即用2%的________溶液沖洗。

（2）該流程需在無水條件下進(jìn)行，第③步反應(yīng)中PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸，寫出PF5水解的化學(xué)方程式：____________________________________。

（3）第④步分離采用的方法是________；第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是________。

（4）LiPF6產(chǎn)品中通�；煊猩倭�LiF。取樣品w g，測得Li的物質(zhì)的量為n mol，則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為________mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】（1）反應(yīng)物 溶劑 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O NaHCO3

（2）PF5＋4H2O=H3PO4＋5HF （3）過濾 冷凝（4）

【解析】

試題分析：（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，因此無水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑；反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是HF能與二氧化硅反應(yīng)，腐蝕設(shè)備，方程式為：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O；HF屬于弱酸，若不小心沾到皮膚上，必須用弱堿性溶液除去，比如2%的NaHCO3溶液；

（2）PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸，根據(jù)元素組成可知，兩種酸為：H3PO4和HF，水解的化學(xué)方程式為：PF5＋4H2O=H3PO4＋5HF；

（3）第④步是固液的分離，因此采用過濾的方法；第⑤步分離尾氣中HF、HCl，根據(jù)HF和HCl的沸點不同，可以采用冷凝法分離；

（4）設(shè)LiPF6的物質(zhì)的量為x，LiF的物質(zhì)的量為y，則根據(jù)Li原子守恒可知，x+y=n；根據(jù)質(zhì)量守恒可知，152x+26y=w，聯(lián)立兩個方程，解得：x=。