Question

【题目】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，在水中的溶解度比较小。以锂辉石（主要成分为Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制备Li2CO3的流程如图：

⑴写出“酸溶”时Li2O发生反应的离子方程式：______。

⑵“除杂”时所用NaOH溶液不能过量，原因是______。

⑶“除杂”时检验铁元素已完全除去的方法是______。

⑷写出“沉淀”时反应的化学方程式：______。

⑸检验最终所得碳酸锂样品中是否含有Na2CO3的方法是：______。

Answer 1

【答案】Li2O＋2H+＝2Li+＋H2O 若NaOH过量，Al(OH)3溶解生成NaAlO2 静置，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液不显红色则铁元素已完全除去 Na2CO3＋Li2SO4＝Li2CO3↓＋Na2SO4 用洁净的铁丝（或铂丝）蘸取碳酸锂样品于酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色则含Na2CO3，反之则不含

【解析】

以锂辉石(主要成分为Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原材料制备Li2CO3，加硫酸，浸取，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+等杂质，加入氢氧化钠溶液使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀，过滤，将滤液蒸发浓缩，再加饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂，据此分析解答。

(1)“酸溶”时Li2O被硫酸溶解，反应的离子方程式为Li2O+2H+=2Li++H2O，故答案为：Li2O+2H+=2Li++H2O；

(2)因氢氧化铝为两性氢氧化物，可与氢氧化钠反应，则“除杂”时所用NaOH溶液不能过量，否则Al(OH)3溶解生成NaAlO2，故答案为：若NaOH过量，Al(OH)3溶解生成NaAlO2；

(3)检验铁离子，可静置，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液不显红色，则证明铁元素已完全除去，故答案为：静置，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液不显红色，则铁元素已完全除去；

(4)“沉淀”时饱和碳酸钠溶液与Li+反应生成碳酸锂沉淀，反应的化学方程式为Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4，故答案为：Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4；

(5)可用焰色反应检验钠盐，方法是用洁净的铁丝(或铂丝)蘸取碳酸锂样品在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色则含Na2CO3，反之则不含，故答案为：用洁净的铁丝(或铂丝)蘸取碳酸锂样品于酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色则含Na2CO3，反之则不含。