【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wg，測得Li的物質(zhì)的量為nmol，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）。

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

（2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF

（3）過濾 冷凝

（4）mol

【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；HF屬于弱酸，必須用弱堿性溶液來除去（比如2%的NaHCO3溶液）；（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）），所以采用過濾的方法；分離尾氣中HF、HCl，可以利用二者沸點的差異（HF分子之間存在氫鍵）進行分離，所以采用冷凝法；（4）設(shè)LiPF6為xmol，LiF為ymol；根據(jù)Li守恒，有x+y=n，根據(jù)質(zhì)量守恒有152x+26y=w，解得x=(w-26n)：126moL。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)中HNO3既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出強氧化性的是

A．稀硝酸與CuO反應(yīng)

B．稀硝酸與NaOH 溶液反應(yīng)

C．濃硝酸與灼熱的碳反應(yīng)

D．濃硝酸與銅反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】三氯化鉻是化學(xué)合成中的常見物質(zhì)，三氯化鉻易升華，在高溫下能被氧氣氧化。制備三氯化鉻的流程如圖所示：

（1）重鉻酸銨分解產(chǎn)生的三氧化二鉻（Cr2O3難溶于水）需用蒸餾水洗滌，如何用簡單方法判斷其已洗滌干凈？ 。

（2）已知CCl4沸點為76.8℃，為保證穩(wěn)定的CCl4氣流，適宜的加熱方式是。

（3）用如圖裝置制備CrCl3時，反應(yīng)管中發(fā)生的主要反應(yīng)為：Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2，則向三頸燒瓶中通入N2的作用：① ；② 。

（4）Cr對環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染，廢水中的Cr3+可用石灰乳進行沉降，寫出沉降的離子方程式________________________。

（5）樣品中三氯化鉻質(zhì)量分數(shù)的測定：稱取樣品0.3000g，加水溶解并定容于250mL

容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶（一種帶塞的錐形瓶）中，加入1g Na2O2，充分加熱煮沸，適當(dāng)稀釋，然后加入過量2mol·L–1H2SO4至溶液呈強酸性，此時鉻以存在，再加入1.1g KI，加塞搖勻，充分反應(yīng)后鉻以Cr3+存在，于暗處靜置5min后，加入0.5mL指示劑，用0.0250mol·L–1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定至終點，平行測定三次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液21.00mL。（已知：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI）

①滴定實驗可選用的指示劑名稱為，判定終點的現(xiàn)象是；若滴定時振蕩不充分，剛看到局部變色就停止滴定，則會使樣品中無水三氯化鉻的質(zhì)量分數(shù)的測量結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。

②加入Na2O2后要加熱煮沸，其主要原因是，如果沒有加熱煮沸，則會使樣品中無水三氯化鉻的質(zhì)量分數(shù)的測量結(jié)果（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。

③加入KI時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

④樣品中無水三氯化鉻的質(zhì)量分數(shù)為（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是

A．CO2和H2S B．SO2和SiO2 C．NH4Cl和HCl D．CCl4和KCl

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某學(xué)生用化學(xué)知識解決生活中的問題，下列家庭小實驗或說法不合理的是

A. 用米湯檢驗食鹽中是否含碘酸鉀（KIO3）

B. 用食醋除去暖水瓶中的薄層水垢

C. 醫(yī)用酒精的濃度通常為75%，可用于殺菌消毒

D. 用灼燒并聞氣味的方法區(qū)別純棉織物和純羊毛織物

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一。下面是它的一種實驗室合成路線：

制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略)：

已知：苯乙酸的熔點為76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇。

回答下列問題：

（1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸，并向三口燒瓶中放入少量______，其作用是_______。

（2）將a中的溶液加熱至100℃，緩緩滴加20g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升溫至130℃繼續(xù)反應(yīng)。用儀器b緩緩滴加苯乙腈的原因是 _________ ；儀器c的名稱是 。反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水，再分離出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。分離苯乙酸粗品操作中用到的玻璃儀器除燒杯外還有_________ 。

（3）提純粗苯乙酸后最終得到21g純品，則苯乙酸的產(chǎn)率是 。（保留兩位有效數(shù)字）

（4）將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后，加入Cu(OH)2攪拌30min，過濾，濾液靜置一段時間，析出苯乙酸銅晶體，混合溶劑中乙醇的作用是 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是（ )。

A. 鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)

B. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)

C. 灼熱的炭與CO2的反應(yīng)

D. 甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(13分)乙酸正丁酯是一種水果香味的無色透明液體，常用于調(diào)制香料和藥物。實驗室用正丁醇和乙酸制備，反應(yīng)原理如下：

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

某興趣小組擬用如圖裝置制備少量乙酸正丁酯：

步驟1：加料。向干燥的100ml圓底燒瓶中加入37ml正丁醇、22ml冰醋酸及10滴濃硫酸(試劑加入順序未確定)，搖勻后，加入幾粒沸石。然后安裝分水器(先在分水器上端小心加水至分水器支管口處，然后再放出1～2ml的水)及回流冷凝管。

步驟2：加熱回流。通過活塞控制分水器中水層液面的高度。反應(yīng)完畢，停止加熱。

步驟3：冷卻(不可以拆卸回流冷凝管)。冷卻至室溫后，將燒瓶中的混合物與分水器中的酯層合并，轉(zhuǎn)入分液漏斗中。

步驟4：依次用10ml水，10ml 10%碳酸鈉溶液洗至中性(pH=7)，再水洗一次，向洗滌后的有機相中加入適量的無水硫酸鎂固體。放置一段時間后過濾、蒸餾、收集124～126℃餾分，得產(chǎn)品)

步驟5：用一干燥的小燒杯稱產(chǎn)品，重量為29.0g。

相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下表：

物質(zhì)名稱

沸點/℃

熔點/℃

密度/g·cm－3

水中溶解度

正丁醇

117.3

-89.5

0.80

7.1g/100g

乙酸

118

16.6

1.0492

互溶

乙酸正丁酯

126.1

-78

0.8826

1.4g/100g

根據(jù)題意完成下列填空：

(1)加料時，三種試劑的加入順序為 。

(2)該實驗中，冷凝水從 (填“a”或“b”)口通入，使用分水器的目的是 。

(3)步驟2中判斷反應(yīng)結(jié)束的現(xiàn)象是 。

(4)步驟3中從分液漏斗中得到酯的操作 ，用10% Na2CO3溶液洗滌有機相，是為了除去有機相中的 (填結(jié)構(gòu)簡式)。

(5)步驟4中加入無水硫酸鎂固體的作用是 。

(6)實驗中正丁醇的轉(zhuǎn)化率為 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(14分)己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機二元酸，在化工生產(chǎn)、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用，能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)等，并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等，己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位。實驗室合成己二酸的反應(yīng)原理和實驗裝置示意圖如下：

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗步驟如下；

I、在三口燒瓶中加入16 mL 50％的硝酸(密度為1.31g/cm3)，再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4 mL環(huán)己醇。

II、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右，移去水浴，緩慢滴加5～6滴環(huán)己醇，搖動三口燒瓶，觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇，維持反應(yīng)溫度在60℃～65℃之間。

III、當(dāng)環(huán)己醇全部加入后，將混合物用80℃～90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度)，直至無紅棕色氣體生成為止。

IV、趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中，放入冰水浴中冷卻，析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品。V、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g。

請回答下列問題：

(1) 儀器b的名稱為__________。

(2) 向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時，要控制好環(huán)己醇的滴入速率，防止反應(yīng)過于劇烈導(dǎo)致溫度迅速上升，否則．可能造成較嚴(yán)重的后果，試列舉一條可能產(chǎn)生的后果：

_________________________________________________________________。

(3) 已知用NaOH溶液吸收尾氣時發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)方程式為：

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O ；如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發(fā)生類似反應(yīng)，則相關(guān)反應(yīng)方程式為：

_____________________________、________________________________。

(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失，可分別用冰水和 洗滌晶體。

(5)粗產(chǎn)品可用 法提純(填實驗操作名稱)。本實驗所得到的己二酸產(chǎn)率為 。

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同步練習(xí)冊答案