Question

【题目】氢氧化锂(LiOH)是重要的初加工锂产品之一，可用于继续生产氟化锂、锰酸锂等，在实验室模拟用天然锂辉石(主要成分是LiAlSi2O6)生产LiOH的一种工艺流程如图所示：

已知：溶液1中含有Li+、K+、Al3+、Na+、Fe3+、等离子。请回答下列相关问题。

（1）高温烧结的目的是________________________________________________。

（2）操作1是_____________________________。

（3）判断LiOH已洗涤干净的操作是______________________________________________。

（4）工业生产中通过电解LiC1溶液的方法也可制得LiOH，其原理如图所示，电极a应连接电源的_________(选填“正极”或“负极”)，电极b发生的反应是__________，阳离子交换膜的作用是_________________________________。

Answer 1

【答案】将锂辉石转化为可溶性硫酸盐（答案合理即可） 溶解、过滤（写溶解、过滤、洗涤也可以） 取少量最后一次洗涤液于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，如无白色沉淀，则可判断已洗涤干净（答案合理即可） 正极 （或） 防止氯气与氢气、接触发生反应（答案合理即可）

【解析】

（1）锂辉石难溶于水，通过流程可知，高温烧结后主要成分都转化为了可溶性物质；

（2）高温烧结所得物质为固体，可通过溶解、过滤后得到沉淀1和溶液1。

（1）锂辉石难溶于水，由流程可知，高温烧结后主要成分都转化为了可溶性物质，因此其目的是将锂辉石转化为可溶性硫酸盐，故答案为：将锂辉石转化为可溶性硫酸盐；

（2）高温烧结所得物质为固体，由流程可知，操作1后得到沉淀1和溶液1，因此操作1是溶解、过滤，故答案为：溶解、过滤；

（3）由流程可知，LiOH表面附有硫酸钠，判断LiOH是否洗涤干净可通过检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根来判断，具体操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，如无白色沉淀，则可判断LiOH已洗涤干净，故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，如无白色沉淀，则可判断LiOH已洗涤干净；

（4）由示意图可知，电极a处进入的是饱和溶液，产生的气体应该是氯气，电极b进入的是稀LiOH溶液，产生的气体应该是氢气，因此电极a为阳极，连接电源的正极，电极b为阴极，电极反应式为或，电解生成的氯气能与氢气和氢氧化锂溶液反应，为防止氯气与氢气、LiOH接触发生反应，应选用阳离子交换膜，故答案为：正极；（或）；防止氯气与氢气、接触发生反应。