Question

【题目】氟化锂(LiF)难溶于水，可用于核工业、光学玻璃制造等。以透锂长石(含Li2O、Al2O3、SiO2)为原料制备氟化锂的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)滤液I中含有的金属离子有________，滤渣I的一种用途是________________。

(2)滤渣Ⅱ是目前应用最广泛的无机阻燃剂，写出生成滤渣Ⅱ的离子方程式：________________。常温下，若向滤液I中滴加氨水调节pH=5时，溶液中c(Al3+)=________mol·L－1，则溶液中A13+________(填“是”或“否”)沉淀完全(已知Ksp[Al(OH)3]=2.0×10－33，且溶液中的离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时沉淀完全)。

(3)操作Ⅳ包括________________、________________和干燥。

(4)写出Li2CO3与氢氟酸反应的化学方程式：________________________，该反应不能在玻璃容器中进行的原因是________________________(用化学方程式表示)。

Answer 1

【答案】Li-、Al3+ 制作光导纤维(或制玻璃、制粗硅等，答案正确即可) Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+ 2.0×10-6 是 过滤 洗涤 Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O 4HF+SiO2=2H2O+SiF↑

【解析】

通过流程图分析各步发生的化学反应，根据溶度积常数判断沉淀是否完全。

(1) Li2O、Al2O3与硫酸反应生成硫酸锂和硫酸铝，所以滤液I中含有的金属离子有Li-、Al3+ ；滤渣I是二氧化硅，它的一种用途是制作光导纤维，

故答案为：Li2O、Al2O3，制作光导纤维；

(2)滤渣Ⅱ是氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+；

c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-5=10-9，Ksp[Al(OH)3]= c(Al3+) c3(OH-)= c(Al3+)(10-9)3=2.0×10－33，则c(Al3+)=2.0×10-6mol·L－1，铝离子完全沉淀，

故答案为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+；2.0×10-6；是；

(3)由流程图知操作Ⅳ包括过滤、洗涤和干燥，

故答案为：过滤、洗涤；

(4)Li2CO3与氢氟酸发生复分解反应，化学方程式：Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O；氢氟酸与玻璃种二氧化硅反应，所以不能在玻璃容器中进行，方程式为：4HF+SiO2=2H2O+SiF↑，

故答案为：Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O；4HF+SiO2=2H2O+SiF↑。