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1、填空题 (14分)
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PCl5极易水解,其产物为两种酸,写出PCl5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(用含有w、n的代数式表示)。
参考答案:
(1)反应物?溶剂? SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O? NaHCO3
(2)PF5+4H2O=H3PO4+5HF
(3)过滤?冷凝
(4)
本题解析:
试卷分析:(1)固体+液体生成新的物质及饱和溶液,故是反应物和溶剂的作用;玻璃的主要成份为硅酸盐和二氧化硅,能与HF反应;HF具有弱酸性,故用弱碱进行中和。
(2)PF5中P为+5价,F为-1价,故水解为H3PO4和HF。
(3)固液的分离可用过滤的方法;HF和HCl的分离,可用其沸点不一样(HF中存在氢键),进行分离,故降低温度;HF先变为液体;
(4)根据守恒可以得到;设LiPF6为xmol,LiF为ymol;根据Li守恒,有x+y=n,根据质量有152x+26y=w;可以解得。
本题难度:一般
2、选择题 下列材料一定不属于天然材料的是(?)
A.纤维素
B.金刚石
C.聚乙烯
D.油脂
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
3、填空题 氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,溶于水和液氨,不溶于乙醇。在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂。用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)为原料合成氨基磺酸的路线如下:

(1)重结晶用10%~12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是______________
(2)“磺化”步骤中所发生的反应为:
①CO(NH2)2(s) + SO3(g)
H2NCONHSO3H(s) △H<0
②H2NCONHSO3H + H2SO4
2H2NSO3H + CO2↑
“磺化”过程应控制反应温度为75~80℃,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,原因是_______________ 。
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下:称取7.920g产品配成l000mL待测液,量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入2mL 0.2mol·L-1稀盐酸,用淀粉碘化钾试剂作指示剂,逐滴加入0.08000mol·L-1NaNO2溶液,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2溶液25.00mL,此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。试求产品中氨基磺酸的质量分数?。
(4)以酚酞为指示剂,用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度,测定结果通常比NaNO2法偏高,原因是氨基磺酸中混有___________杂质。
参考答案:(1)氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小。(2分)
(2)温度高,SO3气体逸出加
快
,使反
应①转化率降低。温度高,反应①平衡向逆反应方向移动。(2分)
(3)H2N
SO3H+NaNO
2=NaHSO4+N2↑+H2O。或写出关系式H2NSO3H~NaNO2
n (H2NSO3H)=n(NaNO2)=25. 00×l0—3 × 0.08000
mol·L-1=2.000×l0—3 mol?ω(H2NSO3H)= 98.0%
(4分)
(4)硫酸?(2分)
本题解析:略
本题难度:一般
4、填空题 几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示:
(1)写出图示反应的几种物质的化学式:
A______,B______,C______,
D______,E______,F______.
(2)写出下列反应的化学方程式:
①B-→A:______;
②B-→E:______.
(3)写出下列溶液中反应的离子方程式:
①A-→D______;
②D-→F______.
参考答案:(1)A为含硅元素的物质,A能和碱反应可能为二氧化硅或硅单质,B能和碳单质反应生成A,所以A只能是硅单质,B能和氧化钠反应,能和盐碳酸钙反应,所以B为二氧化硅,二氧化硅和氧化钠反应生成硅酸钠,所以D为硅酸钠,且硅和氢氧化钠反应生成D,进一步验证A为硅,B为二氧化硅,硅酸钠溶液中通入二氧化碳,生成F原硅酸沉淀,F原硅酸干燥得到硅酸C,硅酸受热分解得到B为二氧化硅,再一次得到验证,B为二氧化硅和碳酸钙反应生成硅酸钙,所以E为硅酸钙,
故答案为:Si;SiO2;H2SiO3;Na2SiO3;CaSiO3;H4SiO4;
(2)①B为二氧化硅,A为硅,发生反应,碳元素化合价由0价变为+2价,硅元素化合价由+4价变为0价,所以碳是还原剂,二氧化硅是氧化剂,反应方程式为SiO2+2C高温.Si+2CO↑,
故答案为:SiO2+2C高温.Si+2CO↑;
②B为二氧化硅,E为硅酸钙,碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳,反应方程式为SiO2+CaCO3高温.CaSiO3+CO2↑,
故答案为:SiO2+CaCO3高温.CaSiO3+CO2↑;
(3)①A是硅单质,D为硅酸钠,A→D发生Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑,氢氧化钠为易溶于水的强碱,Na2SiO3为易溶于水的盐,拆成离子,所以离子反应为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑,
故答案为:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
②D为硅酸钠,F为原硅酸,D→F发生Na2SiO3+2H2O+CO2=H4SiO4↓+Na2CO3 Na2CO3、Na2SiO3为易溶于水的盐,拆成离子,所以离子反应为SiO32-+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32-,
故答案为:SiO32-+2H2O+CO2=H4SiO4↓+CO32-.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 美国的哥伦比亚号航天飞机在制造过程中应用了大量的先进复合材料,其中被覆在整个机身上的防热瓦片,使航天飞机能安全穿越大气层,是耐高温的( )
A.陶瓷基复合材料
B.合成树脂基复合材料
C.玻璃钢
D.金属基复合材料
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单