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、HC1采用的方法是____________。

（4）LiPF6產(chǎn)品中通常混有少量LiF。取樣品wg。測(cè)得Li的物質(zhì)的量為nmol，則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為__________mol(用含有w、n的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 反應(yīng)物 溶劑 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O NaHCO3 PF5+4H2O=H3PO4+5HF 過濾 冷凝

【解析】

(1)第①步反應(yīng)中無水HF的作用是反應(yīng)物、溶劑。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。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NaHCO3溶液沖洗。

(2)PF5水解產(chǎn)生的兩種酸是氫氟酸和磷酸，水解的化學(xué)方程式：PF5+3H2O=H3PO4+5HF。

(3)第④步分離有濾液產(chǎn)生，所以采用的方法是過濾；HF、HCl的沸點(diǎn)差別較大，所以第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是冷凝。

(4)將LiPF6看作LiFPF5，樣品wg含有LiF的物質(zhì)的量為nmol，LiF的質(zhì)量為26ng，含有PF5的質(zhì)量為wg-26ng，PF5的物質(zhì)的量為mol，所以該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量等于PF5的物質(zhì)的量為mol。