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(diǎn)是－85.0 ℃，HF的沸點(diǎn)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(cè)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�；煊猩倭縇iF。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)。


(1)反應(yīng)物　溶劑

SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O　NaHCO3

(2)PF5＋4H2OH3PO4＋5HF

(3)過濾　冷凝

(4)

[解析] (1)由已知可知低溫時(shí)HF為液態(tài)，反應(yīng)①得到LiHF2飽和溶液，可見在反應(yīng)①中無水HF的作用是作反應(yīng)物和溶劑；玻璃的主要成分為SiO2，SiO2可與HF反應(yīng)生成SiF4氣體和H2O，所以反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃器材；HF溶于水得到氫氟酸，因此洗滌時(shí)可選用堿性很弱的鹽溶液來洗滌，如2%的NaHCO3溶液。(2)F無含氧酸，因此PF5水解得到的兩種酸一定為氫氟酸和磷酸。(3)第④分離后得到濾液和固體產(chǎn)品LiPF6，可見分離方法是過濾；由HCl、HF的沸點(diǎn)可知分離HCl與HF的混合物，只需將混合氣體降溫冷凝(HF轉(zhuǎn)化為液態(tài))后即可分離。(4)由LiPF6、LiF的化學(xué)式，利用“鋰守恒”知w g LiPF6、LiF混合物的物質(zhì)的量為n mol，設(shè)w g樣品中LiPF6、LiF的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，由題意得：x＋y＝n、152x＋26y＝w，兩式聯(lián)立解得x＝。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


某強(qiáng)酸性溶液X含有Ba2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、CO、SO、SO、

Cl－、NO中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：

根據(jù)以上信息，回答下列問題：

(1)溶液X中除H＋外還肯定含有的離子是_____________________________________；

(2)寫出有關(guān)離子方程式：

步驟①中生成A__________________;步驟②生成沉淀I__________________。

(4)假設(shè)測定A、F、I均為0.01 mol,10 mL X溶液中n(H＋)＝0.04 mol，而沉淀C物質(zhì)的量0.07 mol，能說明該溶液不能確定的陰離子存在的理由是___________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


“神七”火箭使用的燃料仍是偏二甲肼，其結(jié)構(gòu)可以看作是兩個(gè)甲基和一個(gè)氨基（—NH2）替代了氨氣分子中的三個(gè)氫原子，下列關(guān)于偏二甲肼的說法不正確的是

A．由碳、氫、氮三種元素組成 B．所有N、C原子都在同一平面上

C．分子中所有的N原子均是sp3雜化 D．分子式為C2H8N2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


NaOH溶液滴定鹽酸實(shí)驗(yàn)中，不必用到的是(　　)

A．酚酞  B．圓底燒瓶

C．錐形瓶  D．堿式滴定管

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


下列圖示實(shí)驗(yàn)正確的是(　　)

 　

A.除去粗鹽溶液,中的不溶物　        B．碳酸氫鈉受熱分解

　

　　

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟：

在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143 ℃餾分，得乙酸異戊酯3.9 g。

回答下列問題：

(1)儀器B的名稱是________________。

(2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是____________________________________，第二次水洗的主要目的是________________。

(3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號(hào))。

a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出

b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出

c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出

d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出

(4)本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是___________________________________________。

(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是________。

(6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號(hào))。

　　　a．　　　　　　　　　　　　b.

　　　c．　　　　　　　　　　　　d.

(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號(hào))。

a．30%  　b．40%  c．60%  d．90%

(8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，若從130 ℃便開始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏__________(填“高”或“低”)，其原因是______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)

　　　　　　　　甲　　　　　　　　　乙

　　　　　　丙　　　　　　　　　丁

A．用裝置甲制取氯氣

B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫

C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液

D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。

Ⅰ.制備Na2S2O3·5H2O

反應(yīng)原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)

實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉，用3 mL乙醇潤濕，加入上述溶液中。

②安裝實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60 min。

③趁熱過濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O3·5H2O，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。

回答問題：

(1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤濕的目的是__________________________。

(2)儀器a的名稱是________，其作用是____________________。

(3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是______________。檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是____________________________。

(4)該實(shí)驗(yàn)一般控制在堿性環(huán)境下進(jìn)行，否則產(chǎn)品發(fā)黃，用離子反應(yīng)方程式表示其原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.測定產(chǎn)品純度

準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0 mol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

反應(yīng)原理為2S2O＋I(xiàn)2===S4O＋2I－

(5)滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化：____________________________________________。

(6)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為__________mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3·5H2O相對(duì)分子質(zhì)量為M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的應(yīng)用

(7)Na2S2O3還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：


鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請(qǐng)回答：

（1）工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　。 

（2）工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。

電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如圖所示。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　。 

②通電開始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡述原因　　　　　　　　　　　。 

③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口　　　　(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。 

（3）磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素，主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。

白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)　ΔH1=+3 359．26 kJ·mol-1

CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s)　ΔH2=-89．61 kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)　ΔH3

則ΔH3=　　　　 kJ·mol-1。 

（4）焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時(shí)：

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH1=-197 kJ·mol-1；

H2O(g)H2O(l)　ΔH2=-44 kJ·mol-1；

2SO2(g)+O2(g)+2H2O (g)2H2SO4(l)　ΔH3=-545 kJ·mol-1。

則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　。 

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