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　　、　．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）．答案：【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．【分析】（1）根据题目中的流程可以看出，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，必须用弱碱性溶液来除去；（2）根据元素组成可知，两种酸分别是H3PO4和HF；（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；（4）根据Li守恒和质量守恒计算．【解答】解：（1）根据题目中的流程可以看出，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，化学方程式为SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；HF属于弱酸，必须用弱碱性溶液来除去（比如2%的NaHCO3溶液）；故答案为：反应物、溶剂；SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；NaHCO3；（2）根据题目中的信息“PF5极易水解，其产物为两种酸”，则根据元素组成可知，两种酸分别是H3PO4和HF，所以反应的方程式为PF5+4H2O═H3PO4+5HF，故答案为：PF5+4H2O═H3PO4+5HF；（3）第④步分离的是固体（LiPF4（s））和液体（HF（l）），所以采用过滤的方法；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，故答案为：过滤；冷凝；（4）设LiPF6为xmol，LiF为ymol；根据Li守恒，有x+y=n，根据质量守恒有152x+26y=w，解得x=mol，故答案为： mol．　

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