题目内容

工业上以锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2,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·Al2O3·4SiO2H2SO4(浓)Li2SO4Al2O3·4SiO2·H2O↓
②某些物质的溶解度(S)如下表所示: 
T/℃
20
40
60
80
(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
(Li2SO4)/g
34.2
32.8
31.9
30.7
 
③从滤渣1中提取出Si的部分流程如下图所示:

根据以上信息,请回答下列问题:
(1)括号内应提供的相应条件和物质                       
(2)方框中所得物质的化学式            
(3)使用浓硫酸并加热到250℃~300℃的目的是                        
(4)②处加Na2CO3溶液所发生反应的离子方程式                                                                        
(5)滤渣2的主要成分有                               
(6)如何检验Li2CO3是否洗涤干净?                                   
(1)加热或高温(1分)      C和高温   (2分)  (2) SiO2 (1分)  
(3)减少杂质的溶解、提高Li2SO4的浸出率、加快浸出速率(每项1分,共2分,任意两项均得2分,其它合理答案也可)
(4) Ca2+ +  CO32- =  CaCO3↓(1分)     CaSO4  +  CO32- =  CaCO3  +  SO42- (2分)   
(5) Mg(OH)2和CaCO3 (每个1分,共2分)
(6)取最后一次洗涤液少许于试管中,先在其中加入足量稀盐酸,然后滴入几滴BaCl2溶液,若未出现白色沉淀,则洗涤干净,反之则不干净。(其它合理答案也可,2分)

试题分析:H4SiO4加热生成SiO2,SiO2与C在高温条件下反应生成单质Si和CO,所以(1)括号内相应条件和物质分别为加热、C和高温;(2)方框中物质为H4SiO4加热分解的产物:SiO2
(3)使用浓硫酸并加热到250℃~300℃的目的是减少杂质的溶解、提高Li2SO4的浸出率、加快浸出速率。
(4)加入H2SO4后生成CaSO4,CaSO4微溶,含Ca2+和CaSO4固体,所以加入Na2CO3反应的离子方程式为:Ca2+ +CO32- =CaCO3↓、CaSO4+CO32- =CaCO3+SO42?。
(5)加入Ca(OH)2和Na2CO3后,OH?与溶液中的Mg2+反应,Ca2+与CO32?反应,所以滤渣2的主要成分为Mg(OH)2和CaCO3
(6)假如Li2CO3没有洗涤干净,表面会沾附Na2SO4溶液,所以用稀盐酸和BaCl2溶液进行检验。
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