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℃屯，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）。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______。

(4)LiPF6產品中通常混有少量LiF。取樣品wg，測得Li的物質的量為nmol，則該樣品中LiPF6的物質的量為______mol（用含w、n的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 反應物 溶劑 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O NaHCO3 PF5+3H2O=H3PO4+5HF 過濾 冷凝

【解析】

(1)第①步反應中無水HF的作用是反應物、溶劑。反應設備不能用玻璃材質的原因是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。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NaHCO3溶液沖洗。

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

(3)第④步分離有濾液產生，所以采用的方法是過濾；HF、HCl的沸點差別較大，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的物質的量為nmol，LiF的質量為26ng，含有PF5的質量為wg-26ng，PF5的物質的量為mol，所以該樣品中LiPF6的物質的量等于PF5的物質的量為mol。