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(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)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是_______________（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__________。

Answer 1

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

（2）PF5+3H2O=H3PO4+5HF

（3）過(guò)濾（1分）冷凝（1分）

【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，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；

（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；

（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。