题目内容
【题目】从海水中提取并制备碳酸锂，可以提高海水的综合利用价值，满足工业上对碳酸锂的需求。制备碳酸锂的一种工艺流程如下：
已知：①海水中某些离子浓度如下：
离子 | Li+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ | Cl- |
浓度(mol/L) | 0.113 | 0.049 | 0.001 | 0.010 | 0.501 |
②碳酸锂的溶解度：
温度(℃) | 0 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 |
溶解度(g/L) | 1.54 | 1.43 | 1.25 | 1.08 | 0.91 | 0.83 |
几种难溶电解质的溶度积(25℃)：
物质 | Li2CO3 | MgCO3 | MnCO3 | CaCO3 | Mg(OH)2 |
Ksp | 2.5×10-2 | 6.8×10-6 | 2.3×10-11 | 2.8×10-9 | 6×10-10 |
请回答下列问题：
精制除杂阶段的滤渣为MgCO3、______
写化学式
用HCl调pH为4～5的目的是_________。
二次除镁过程中，若使Mg2+浓度为6×10-4mol/L，应控制pH为______。
沉锂阶段，实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如下表：
序号 |
| 沉淀质量(g) | Li2CO3含量(%) | 锂回收率(%) |
0.9:2.0 | 10.09 | 92.36 | 77.67 | |
1.0:2.0 | 10.97 | 90.19 | 82.46 | |
1.1:2.0 | 11.45 | 89.37 | 85.27 | |
1.2:2.0 | 12.14 | 84.82 | 85.85 |
综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本，应按照______填序号中CO32-与Li+物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。
沉锂温度需控制在
，主要原因是______。
碳化分解具体过程为：①向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体，充分反应后，过滤；②加热滤液使其分解。写出②反应中的化学方程式：__________。写出在碳化分解中可循环利用物质的电子式：_________。
【答案】MnCO3、CaCO3 除去碳酸根，防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出 11 ③ 该温度下，碳酸锂的溶解度更小，可以增加产率
或回收率
2LiHCO3
Li2CO3+CO2↑+H2O 
【解析】
从海水中提取并制备碳酸锂，工艺流程的目的是制备Li2CO3，海水通过加入碳酸钠调节pH为10，其中Mg2+、Mn2+及Ca2+均生成碳酸盐沉淀作为滤渣除去，滤液中存在Li+，过量的碳酸钠，再用盐酸调节pH为4～5，除去过量的碳酸钠，再经过高温浓缩得到NaCl晶体，二次除镁，此时滤液中存在较纯的Li+，再用纯碱形成Li2CO3，在经过碳化分解过程最终制得较纯的Li2CO3，据此分析，
(1)流程的目的是制备提纯Li+，则Mn2+、Mg2+和Ca2+均为杂质离子，精制除杂阶段调节pH为10，主要除去Mg2+、Mn2+和Ca2+；
(2)用HCl调pH为4～5，此时溶液为酸性，溶液中存在过量的Na2CO3；
(3)根据Mg(OH)2的溶度积常数计算；
(4)要求尽可能高的回收Li+，在高回收率相差不大情况下，再考虑使用较少的纯碱；
(5)沉锂温度需控制在90℃，考虑到随着温度升高，Li2CO3溶解度降低；
(6)向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体，充分反应后，过滤得到LiHCO3，加热LiHCO3可以发生分解，产生Li2CO3、CO2，得到的CO2可以循环使用，根据八隅律书写CO2的电子式。
(1)流程的目的是制备提纯Li+，则Mn2+、Mg2+和Ca2+均为杂质离子，精制除杂阶段调节pH为10，主要除去Mg2+、Mn2+和Ca2+，分别形成MgCO3、MnCO3和CaCO3；
(2)用HCl调pH为4～5，此时溶液为酸性，溶液中存在过量的Na2CO3，可以除去过量的Na2CO3，防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出；
(3)二次除镁过程中，若使Mg2+浓度为6×10-4mol/L，则此时溶液中c(OH-)=
=10-3mol/L，所以控制溶液pH=11；
(4)要求尽可能高的回收Li+，在高回收率相差不大情况下，再考虑使用较少的纯碱，综合考虑应按③投入纯碱参加反应；
(5)沉锂温度需控制在90℃，考虑到随着温度升高，Li2CO3溶解度降低，所以温度控制在90℃时，碳酸锂的溶解度更小，可以增加产率(或回收率)；
(6)向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体，充分反应后，过滤得到LiHCO3，加热LiHCO3可以发生分解，产生Li2CO3、CO2，则发生的反应为：2LiHCO3
Li2CO3+CO2↑+H2O，得到的CO2可以循环使用，CO2的电子式为：。
【题目】在三个容积均为2 L的密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：
CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)
相关反应数据如下：
容器 | 容器类型 | 起始温度/ | 起始物质的量/mol | 平衡时H2物质的量/mol | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | ||||
Ⅰ | 恒温恒容 | 800 | 1.2 | 0.6 | 0 | 0 | 0.4 |
Ⅱ | 恒温恒容 | 900 | 0.7 | 0.1 | 0.5 | 0.5 | |
Ⅲ | 绝热恒容 | 800 | 0 | 0 | 1.2 | 0.8 | |
下列说法正确的是( )
A. 容器Ⅰ中反应经10 min建立平衡，0～10 min内，平均反应速率v(CO)＝0.04 mol·L－1·in－1
B. 若向容器Ⅰ平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1 mol，平衡将正向移动
C. 达到平衡时，容器Ⅱ中反应吸收的热量小于0.1a kJ
D. 达平衡时，容器Ⅲ中n(CO)<0.48 mol
