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【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℃,HF的沸点是19.5℃。

(1)第①步反应中无水HF的作用是_________________________。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%_______溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易与水反应,其产物为两种酸,写出PF5与水反应的化学方程式:________________________________________

(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_____________

【答案】反应物溶剂NaHCO3PF5 +4H2O==H3PO4+ 5HF过滤冷凝

【解析】

(1)根据流程可以看出,固体+液体→新物质+饱和溶液,所以无水HF的作用是反应物和溶剂;玻璃的主要成分中含有二氧化硅,能和HF发生反应;HF属于弱酸,可用弱碱性溶液来除去;(2)根据元素组成及其化合价可知,两种酸分别是H3PO4HF;(3)分离液体和不溶于液体固体采用过滤分离,HF分子间含有氢键,沸点大于HCl,可采用冷凝法分离;

(1)根据题目中的流程,固体+液体→新物质+饱和溶液,无水HF的作用是反应物和溶剂;玻璃中含有二氧化硅,能和HF发生反应,化学方程式为SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O;HF属于弱酸,可用弱碱性溶液来除去(比如2%NaHCO3溶液);(2)根据信息“PF5极易水解,其产物为两种酸”,则根据元素组成及其化合价可知,两种酸分别是H3PO4HF,反应的方程式为PF5+4H2O═H3PO4+5HF;(3)第④步分离的是固体(LiPF4(s))和液体(HF(l)),采用过滤的方法;分离尾气中HF、HCl,可以利用二者沸点的差异(HF分子之间存在氢键)进行分离,所以采用冷凝法

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某工厂的工业废水中含有大量的“FeSO4”、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和铜。根据流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案。回答下列问题:

(1)加入原料①为____________;操作②为___________

(2)固体A为____________

(3)写出有关反应的化学方程式__________________

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【题目】硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。

(1)将0.050 mol SO2和0.030 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。

①从平衡角度分析采用过量O2的目的是________________________

②计算该条件下反应的平衡常数K=________________________

③已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。若反应温度升高,SO2的转化率________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)某温度下,SO2的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图1所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同)。

(3)如图2所示,保持温度不变,将2 mol SO2和1 mol O2加入甲容器中,将4 mol SO3加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍。

①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲______乙。

②若保持乙中压强不变,向甲、乙容器中通入等质量的氦气,达到新平衡时,SO3的体积分数甲_______乙。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下面是以有机物A合成聚酯类高分子化合物F的路线:

已知:

回答下列问题:

(1)A生成B的反应类型为_____,C中的官能团名称为________

(2)D与NaOH水溶液反应的化学方程式为________

(3)①E生成F的化学方程式为________

②若F的平均相对分子质量为20000,则其平均聚合度为________。(填字母)

A.54 B.108 C.119 D.133

(4)E在一定条件下还可以合成含有六元环状结构的G。G的结构简式为________

(5)满足下列条件的C的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)

①含有1个六元碳环且环上相邻4个碳原子上各连有一个取代基

②1mol该物质与斐林试剂反应产生2mol砖红色沉淀

(6)写出用为原料制各化合物的合成路线______。(其他试剂任选)

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【题目】草酸(H2C2O4)是生物体的一种代谢产物。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。已知草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,易溶于水,熔点为101℃,受热脱水、升华,170℃以上分解。试回答下列问题:

(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,装置C中可观察到有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有______

(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验

乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为:A→B→(  )→D→G→(  )→D→I,____________________

能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______________________________________,第二个D装置中澄清石灰水变浑浊

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【题目】归纳总结是学习化学的一种方法。

(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图l所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。

已知A是常见金属,人体缺乏A元素易患贫血症;B是胃酸的主要成分;BC反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A____(填化学式,下同),C_______。请写出下列反应的化学方程式:AB________________;BC____________________

(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系“→”表示能转化。

①若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂,Y俗称熟石灰。则X的化学式为______;请写出Y→Z的反应化学方程式________________

②若X是碳单质,Y、Z是含有碳元素的氧化物,X、Y、Z的相对分子质量依次增大,则Y的相对分子质量为___;Z→X可通过以下反应实现:___________________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列状态的物质,既能导电又属于电解质的是(
A.MgCl2晶体
B.NaCl溶液
C.液态HCl
D.熔融的KOH

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【题目】为探索工业中铝、铁、铜的合金废料的再利用,某同学设计了如下回收方案:

(1)操作①的名称是______________,滤渣B含有_______________(填化学式)。

(2)反应①的离子方程式是_________________________________

(3)若要从滤液D中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作是______________、冷却结晶、过滤、自然干燥,这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。

A.漏斗 B.坩埚 C.烧杯 D.玻璃棒

(4)试剂Y应该是一种________(氧化剂还原剂”),它不可能是____(填序号)。

A.过氧化氢 B.氢气 C.氧气 D.铁

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【题目】将铜锌合金溶解后与足量KI溶液反应(Zn2+不与I-反应),生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定,根据消耗的Na2S2O3溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示:

回答下列问题:

(1)H2O2的电子式为_________;“溶解”后铜元素的主要存在形式是______(填离子符号)。

(2)“煮沸”的目的是除去过量的H2O2。298K时,液态过氧化氢分解,每生成0.01molO2放出热量1.96kJ,该反应的热化学方程式为_______________

(3)用缓冲溶液“调PH是为了避免溶液的酸性太强,否则“滴定”时发生反应:

S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O

① 该缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液。25℃时,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_________

[已知:25℃时,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]

② 若100 mL Na2S2O3溶液发生上述反应时,20s后生成的SO2比S多3.2g,则v(Na2S2O3)=_____mol/(L·s)(忽略溶液体积变化的影响)。

(4)“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生,反应的离子方程式为_____________

(5)“转化”步骤中,CuI转化为CuSCN,CuSCN吸附I2的倾向比CuI更小,使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后,溶液中c(SCN -):c(I-)≥_______________

[已知:Ksp(CuI)=1.1×10-12;Ksp(CuSCN)=4.4×10-15]

(6)下列情况可能造成测得的铜含量偏高的是______(填标号)。

A. 铜锌合金中含少量铁

B. 沉淀”时,I2与I-结合生成I3- :I2+I=I3-

C. “转化”后的溶液在空气中放置太久,没有及时滴定

D. “滴定”过程中,往锥形瓶内加入少量蒸馏水

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