题目内容

(共12分)  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:① Li2O·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中分离出Al2O3的部分流程如下图所示:

(1)、请依次写出在括号内加入试剂的化学式                

(2)、请依次写出方框中所得到物质的化学式                

(3)、步骤Ⅰ中反应的离子方程式是                 

(4)、已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)                              

(5)、向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是         

                           

(6)、氧化铝在工业上用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,同时氧化铝也是炼铝的原料。写出用氧化铝炼铝的化学方程式:                 

 

【答案】

(1). HCl(其它合理答案也给分)    (1分)   NH3·H2O   (1分)  

(2). AlCl3 (其它合理答案也给分)  (1分)   Al(OH)3       (1分)

(3). Al2O3+6H+→Al3++3H2O  (2分)

(4). 增加Ca2+、OH-的浓度,有利于Mg(OH)2、CaCO3的析出(其它合理答案也给分)  (2分)

(5). Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失(2分)

(6).2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑  (2分)

【解析】(1).滤渣中含有氧化铝和二氧化硅,氧化铝是两性氧化物,所以先加入盐酸,将氧化铝溶解过滤及得到氯化铝溶液,然后通入氨气即可得到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝灼烧即得到氧化铝。

(2)略

(3)氧化铝和盐酸反应的离子方程式为 Al2O3+6H+→Al3++3H2O。

(4)加入石灰乳,可以增加Ca2+、OH-的浓度,有利于平衡向生成Mg(OH)2、CaCO3的方向进行。

(5)根据溶解度可知, Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,所以热水洗涤可减少Li2CO3的损失。

(6)氧化铝电解生成越强和单质铝,方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 。

 

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