Question

（2012?江苏一模）锂被誉为“高能金属”．工业上用硫酸与β-锂辉矿（LiAlSi₂O₆和少量钙镁杂质）在一定条件下反应生成Li₂SO₄（以及MgSO₄、硅铝化合物等物质），进而制备金属锂，其生产流程如下：
（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：

Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂

．
（2）沉淀X主要成分为CaCO₃和

Mg（OH）₂

．
（3）写出盐酸与Li₂CO₃反应的离子方程式：

Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑

．
（4）写出电解熔融LiCl时阴极的电极反应式：

Li⁺+e^-=Li

．
（5）流程中两次使用了Na₂CO₃溶液，试说明前后浓度不同的原因：前者是

浓度过大会使部分Li⁺沉淀

；后者是

此时浓度大则有利于Li₂CO₃沉淀的生成

．

Answer 1

分析：（1）将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式，照例而行，保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写化学式，如有多个原子，在前面加上系数，使之成为倍数；
（2）溶液中含有镁离子；
（3）盐酸与Li₂CO₃反应生成氯化锂，水和二氧化碳；
（4）电解时阴极得电子；
（5）第一次用碳酸钠是调节pH值，第二次用碳酸钠是为了沉淀Li₂CO₃．

解答：解：（1）LiAlSi₂O₆可表示为：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂，故答案为：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂；
（2）溶液中含有镁离子，氢氧化镁是沉淀，故答案为：Mg（OH）₂；
（3）盐酸与Li₂CO₃反应的离子方程式Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑，故答案为：Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑；
（4）电解时阴极得电子：Li⁺+e^-=Li，故答案为：Li⁺+e^-=Li；
（5）第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁，第二次用碳酸钠是为了沉淀Li₂CO₃，故答案为：浓度过大会使部分Li⁺ 沉淀；此时浓度大则有利于Li₂CO₃沉淀的生成．

点评：本题考查金属的冶炼、电解原理、氧化物的写法等，难度中等，注意氧化物的书写方法：将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式，照例而行，保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写化学式，如有多个原子，在前面加上系数，使之成为倍数．