工业上以锂辉石(Li2O·A12O3·4SiO2.含少量Ca.Mg元素)为原料生产碳酸锂.其部分工艺流程如下:已知:①Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(浓)Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓T/℃20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)从滤渣1中分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

工业上以锂辉石（Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：①Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ + H₂SO₄(浓)Li₂SO₄ + Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓

T/℃	20	40	60	80
S(Li₂CO₃)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
S(Li₂SO₄)/g	34.2	32.8	31.9	30.7

（1）从滤渣1中分离出Al₂O₃的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)₂和CaCO₃，写出生成滤渣2反应的离子方程式：      。
（3）向滤液2中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是      。
（4）工业上，将Li₂CO₃粗品制备成高纯Li₂CO₃的部分工艺如下。
①将粗产品Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极的电极反应式是      。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液生成Li₂CO₃反应的化学方程式是         。

（15分）（1）Al³⁺+3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃↓+3NH₄⁺或Al³⁺+3OH^－＝Al(OH)₃↓ (3分)
（2）Mg²⁺＋ 2OH^－＝Mg(OH)₂↓、 Ca²⁺＋CO₃²^－＝CaCO₃↓ （共4分）
（3）Li₂CO₃的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li₂CO₃的损失（3分）
（4）①2Cl^――2e^－＝Cl₂↑（2分） ②2LiOH+2NH₄HCO₃＝Li₂CO₃↓+ (NH₄)₂CO₃+2H₂O（3分）

试题分析：（1）锂辉石（Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂，含少量Ca、Mg元素），加入硫酸浸出发生的反应为：Li₂O·A1₂O₃·4SiO₂+H₂SO₄（浓）

Li₂SO₄+Al₂O₃?4SiO₂?H₂O↓，由此推断滤渣是Al₂O₃?4SiO₂?H₂O。由于氧化铝是两性氧化物，所以分离得到氧化铝可以先加入盐酸溶解氧化铝，二氧化硅不反应，过滤得到氯化铝溶液，加入过量氨水会完全沉淀铝离子生成氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝沉淀，最后灼烧氢氧化铝得到氧化铝，由此步骤Ⅱ中反应的离子方程式是Al³⁺+3NH₃·H₂O＝Al(OH)₃↓+3NH₄⁺。
（2）滤液1中含有Mg²^＋、Ca²^＋，所以加入氢氧化钙和碳酸钠以后会生成氢氧化镁和碳酸钙沉淀，有关反应的离子方程式为Mg²⁺＋ 2OH^－＝Mg(OH)₂↓、Ca²⁺＋CO₃²^－＝CaCO₃↓。
（3）根据表中数据可知，Li₂CO₃的溶解度随温度升高而减小，由此热水洗涤可减少Li₂CO₃的损失。
（4）①电解池阳极失去电子，所以该电解池中阳极应该是溶液中的氯离子失去电子，所以阳极电极反应式为2Cl^――2e^－＝Cl₂↑。
②LiOH是强碱，HCO₃^－结合OH^－能力强于NH₄^＋，所以LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液生成Li₂CO₃反应的化学方程式是2LiOH+2NH₄HCO₃＝Li₂CO₃↓+(NH₄)₂CO₃+2H₂O。

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A．在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化

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负极的电极反应式为                           ，
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