Question

【题目】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____________、_____________。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PF5极易与水反应，其产物为两种酸，写出PF5与水反应的化学方程式：________________________________________。

（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_____________

Answer 1

【答案】反应物溶剂NaHCO3PF5 +4H2O==H3PO4+ 5HF过滤冷凝

【解析】

（1）根据流程可以看出，固体+液体→新物质+饱和溶液，所以无水HF的作用是反应物和溶剂；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF发生反应；HF属于弱酸，可用弱碱性溶液来除去；（2）根据元素组成及其化合价可知，两种酸分别是H3PO4和HF；（3）分离液体和不溶于液体固体采用过滤分离，HF分子间含有氢键，沸点大于HCl，可采用冷凝法分离；

（1）根据题目中的流程，固体+液体→新物质+饱和溶液，无水HF的作用是反应物和溶剂；玻璃中含有二氧化硅，能和HF发生反应，化学方程式为SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；HF属于弱酸，可用弱碱性溶液来除去（比如2%的NaHCO3溶液）；（2）根据信息“PF5极易水解，其产物为两种酸”，则根据元素组成及其化合价可知，两种酸分别是H3PO4和HF，反应的方程式为PF5+4H2O═H3PO4+5HF；（3）第④步分离的是固体（LiPF4（s））和液体（HF（l）），采用过滤的方法；分离尾气中HF、HCl，可以利用二者沸点的差异（HF分子之间存在氢键）进行分离，所以采用冷凝法。