题目内容
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↓
（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 。
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 |
（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）
（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。
练习册系列答案
相关题目
LiMnO2＋C6
Fe(OH)2 +2Ni(OH)2下列推断不正确的是（ ）
