Question

【題目】LiPF6是鋰離子電池中廣泛應用的電解質。某工廠用LiF、PCl5為原料，低溫反應制備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步反應中無水 HF 的作用是_____________、___________。反應設備不能用玻璃材質的原因是_______________（用化學方程式表示）。

（2）該流程需在無水條件下進行，第③步反應中PF5極易水解，其產物為兩種酸，寫出PF5水解的化學方程式：____________。

（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）反應物（1分）溶劑（1分）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

（2）PF5+3H2O=H3PO4+5HF

（3）過濾（1分）冷凝（1分）

【解析】

試題分析：（1）根據題目中的流程可以看出，固體+液體→新物質+飽和溶液，所以無水HF的作用是反應物和溶劑；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF發生反應，化學方程式為SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；

（2）根據題目中的信息“PF5極易水解，其產物為兩種酸”，則根據元素組成可知，兩種酸分別是H3PO4和HF，所以反應的方程式為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。