题目内容
【题目】六氟磷酸锂(LiPF6)极易溶于水,可溶于醇等有机溶剂,常作锂离子电池的电解质。某工氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]为主要原料,制备六氟磷酸锂的流程如下:
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已知:HF的熔点为-83℃,沸点为19.5℃
回答下列问题:
(1)粉碎氟磷灰石的目的是________________________
(2)特制容器不能用玻璃容器,原因是________________(用文字叙述)
(3)沸腾炉中产生固液混合物,该混合物中含有CaSO4和________(除硫酸外)
(4)制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体,制备白磷的化学方程式为________________
(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐,写出发生反应的离子方程式:________________
(6)如果42.5kgLiCl参与反应,理论上可制备________kgLiPF6
【答案】增大接触面积,加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应 H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C
20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑ PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O 152
【解析】
氟磷灰石粉碎后,加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5[PO4]3F+5H2SO4=HF↑+3H3PO4+5CaSO4,气体A为HF,液化后,HF能与二氧化硅反应,不能在玻璃仪器中反应,需在特制容器中与LiCl反应;氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500℃发生4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C
20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑,白磷与氯气点燃的条件下生成三氯化磷与五氯化磷的混合物,再与LiCl反应生成LiPF6和HCl。
(1)粉碎氟磷灰石,导致固体颗粒小,接触面积增大,其目的为增大接触面积,加快反应速率;
(2)生成的气体为HF,HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应,故需在特制容器反应;
(3)根据反应的方程式,混合物中含有CaSO4和H3PO4;
(4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO,反应的方程式为4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C
20CuSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑;
(5)尾气中PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠,离子方程式为PCl5+8OH-=PO43-+5Cl-+4H2O;
(6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl,42.5kgLiCl的物质的量为1000mol,理论生成1000molLiPF6,质量为152kg。
【题目】氧化亚铜(Cu2O)可用于陶瓷、固体整流器,可用下列反应制备:2(CuSO4H2O)
Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O。回答下列问题:
(1)Cu2O中基态铜的离子的价层电子排布图为________________。上述反应中,电负性最大的元素是________________(填元素符号)
(2)元素Cu和Ni相邻,其第一、二电离能数据如表所示:
I1/(kJ/mol) | I2/(kJ/mol) | |
Ni | 737.1 | 1753.0 |
Cu | 745.5 | 1957.9 |
铜的第一、二电离能都比镍对应的高,其原因除了铜的核电荷数比多,对外电子的吸外力大外,还有一个原因是________。
(3)已知H2SO4的结构式如图所示,上述反应中:
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①在上述产物中,VSEPR模型与SO42-相同的是________(填化学式)
②SO3分子的立体构型是________________,写出一种与SO3互为等电子体的离子:________(填离子符号)
(4)Cu2+、Cu+与CN-、OH-、NH3、H2O等组成多种配离子。[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+配位数为________。
(5)铜元素和氧元组成一种晶体M,M的晶胞如图所示。
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已知:NA是阿伏加德罗常数的值,M晶体密度为dgcm-3。M的晶胞中Cu+、Cl-个数比为________,晶胞参数为________pm(用含d和NA的代数式表示)。(用含d和NA的代数式表示)
【题目】将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)
2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
810 | 54.0 | a | b |
915 | c | 75.0 | d |
1000 | e | f | 83.0 |
①b<f ②915℃、2.0MPa时E的转化率为60% ③该反应的ΔS>0 ④K(1000℃)>K(810℃)
上述①~④中正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个