Question

（10分）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：① Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ +H₂SO₄（浓）        Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O↓    

② 某些物质的溶解度（S）如下表所示。

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。

向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡移动原理解释）                                                  。

（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。

a．将Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。

① a中，阳极的电极反应式是                             。

② b中，生成Li₂CO₃反应的化学方程式是                                  。

 

Answer 1

（10分）

（1）Al³⁺+3NH₃·H₂O＝Al（OH）₃↓+3NH₄⁺或 Al³⁺+3OH^－＝Al（OH）₃↓（2分）

（2）Mg²⁺ ＋ 2 OH^－＝Mg（OH）₂↓    Ca²⁺ ＋CO₃^2－＝CaCO₃↓ 也可文字说明（共2分）

（3）（2分）Li₂CO₃的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li₂CO₃的损失

（4）①（2分）2Cl^――2e―＝Cl₂↑

    ②（2分）2LiOH+2NH₄HCO₃＝Li₂CO₃↓+ （NH₄）₂CO₃+2H₂O

解析:略