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℃屯，HF的沸点是19.5℃。

(1)第①步反应中无水HF的作用是_______、_______。反应设备不能用玻璃材质的原因是______________________（用化学方程式表示）。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极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：_______________________________。

(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______。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg，测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为______mol（用含w、n的代数式表示）。

Answer 1

【答案】 反应物 溶剂 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O NaHCO3 PF5+3H2O=H3PO4+5HF 过滤 冷凝

【解析】

(1)第①步反应中无水HF的作用是反应物、溶剂。反应设备不能用玻璃材质的原因是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。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NaHCO3溶液冲洗。

(2)PF5水解产生的两种酸是氢氟酸和磷酸，水解的化学方程式：PF5+3H2O=H3PO4+5HF。

(3)第④步分离有滤液产生，所以采用的方法是过滤；HF、HCl的沸点差别较大，所以第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是冷凝。

(4)将LiPF6看作LiFPF5，样品wg含有LiF的物质的量为nmol，LiF的质量为26ng，含有PF5的质量为wg-26ng，PF5的物质的量为mol，所以该样品中LiPF6的物质的量等于PF5的物质的量为mol。