题目内容
【题目】金属锂及其化合物在国民经济建设中用途广泛,占有重要地位.
(1)锂在元素周期表中的位置是
(2)可以证明锂的金属性弱于钠的实验事实是
(3)下图是以某富铿卤水(主要含Na+、K+、Li+、Mg2+、Cl一等)进行的沉锂工艺路线图.
①“二次除镁”所得的沉淀中主要有碱式碳酸镁和
②“沉锂”和“二次除镁”时所用纯碱的浓度差异的原因是
(4)将上述制备的碳酸锂加硫酸制得硫酸锂溶液,再用如右图所示装置制备氢氧化锉.
①碳酸锂与硫酸反应的离子方程式是
②结合电极反应式简述制得LiOH的原理:
③该法中可循环利用的物质是 .
【答案】
(1)第二周期IA族
(2)Na与Li分别与水反应,Na与水的反应更剧烈
(3)碳酸钙;碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度,使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度
(4)Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O;a室中发生反应:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ , b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室,a室中最终产物为LiOH与氢气;H2SO4
【解析】(1)锂在元素周期表中的位置是:第二周期IA族,所以答案是:第二周期IA族;(2)Na与Li分别与水反应,Na与水的反应更剧烈,证明锂的金属性弱于钠,
所以答案是:Na与Li分别与水反应,Na与水的反应更剧烈;(3)①卤水中加入氢氧化钙将大部分镁离子转化为氢氧化镁沉淀,再加入稀碳酸钠溶液,溶液中镁离子、钙离子转化为沉淀,“二次除镁”所得的沉淀中主要有碱式碳酸镁和碳酸钙,所以答案是:碳酸钙;②二次除镁后过滤分离,滤液中加入浓碳酸钠溶液,使溶液中Li+转化为碳酸锂沉淀,“沉锂”和“二次除镁”时所用纯碱的浓度不同,是由于碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度,使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度,所以答案是:碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度,使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度;(4)①碳酸锂与硫酸反应生成硫酸锂、二氧化碳与水,反应离子方程式为:Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O,所以答案是:Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O;②由水的生成物可知,a室为阴极室,c为阳极室,a室中水放电发生反应:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ , b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室,最终得到LiOH,c室中水放电生成氧气与氢离子,硫酸根离子经过阴离子交换膜加入c室,最终得到硫酸;
所以答案是:a室中发生反应:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ , b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室,a室中最终产物为LiOH与氢气;③c室中生成的H2SO4可以溶解碳酸锂,进行循环利用,所以答案是:H2SO4 .
【考点精析】解答此题的关键在于理解元素周期律的实质的相关知识,掌握①原子核外电子层排布的周期性变化:最外层电子数从1→8个的周期性变化.②原子半径的周期性变化:同周期元素、随着原子序数递增原子半径逐渐减小的周期性变化.③元素主要化合价的周期性变化:正价+1→+7,负价-4→-1的周期性变化.④元素的金属性、非金属性的周期性变化:金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强的周期性变化.