2016高考化学一轮复习（江苏专用）限时训练：10-3化工流程型实验题

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1、综合课时3　化工流程型实验题(时间：45分钟)1．(2014·安徽理综，27)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

2、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______________________________________________________________；

3、第⑤步分离尾气中的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)。解析　(1)LiF(s)＋HF(l)===LiHF2(aq)，即生成的LiHF2溶于无水液态HF中得饱和LiHF2溶液，无水HF的作用是作反应物和溶剂；由于玻璃材质的主要成分是SiO2，S

4、iO2能和HF反应，反应设备不能用玻璃材质；由于NaHCO3溶液呈碱性能中和HF，且对皮肤腐蚀性小，可用2%的NaHCO3溶液冲洗沾到皮肤上的HF。(2)PF5中P、F元素的化合价分别为＋5价和－1价，水解产物分别为H3PO4、HF，其水解反应的化学方程式为PF5＋4H2O===H3PO4＋5HF。(3)第④步分离的是固态LiPF6和液态HF，则采用的方法是过滤；由于HCl和HF的沸点差别较大，分离尾气中HF和HCl应采用冷凝液化的方法(HF冷凝为液体时，HCl仍为气体)。(4)设wg样品中含有LiPF6、LiF的物质的量

5、分别为x、y，则有：解得：x＝mol。答案　(1)反应物　溶剂　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O　NaHCO3(2)PF5＋4H2O===H3PO4＋5HF(3)过滤　冷凝(4)2．(2014·广东理综，32)石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：(注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃)(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是________

6、________________________________________________。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体Ⅰ中的碳氧化物主要为____________________，由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤①为：搅拌、________、所得溶

7、液Ⅳ中的阴离子有________。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________，100kg初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为________kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。解析　(1)向反应器中通入Cl2前，通一段时间N2

8、的主要目的是排净反应器中的空气，作为保护气，防止石墨在高温下被氧化。(2)初级石墨中的氧化物杂质主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO，经高温反应后，均转变为相应的氯化物，则氧元素与碳(过量)在高温下结合为CO，故气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO,80℃冷凝气体Ⅰ，由于SiCl4的沸点为57.6℃，