Question

【题目】由工业级碳酸锂（含有少量碳酸镁等杂质）制备高纯碳酸锂。实验过程如下：

（1）实验室中在右图所示装置中进行碳化反应：

① 碳化反应的主要反应离子方程式为__________。

② 碳化时温度需控制在 30℃，可采取的措施是_________。 温度不宜过高的原因是________。

（2）用 CO2调 pH 为 8~9，其目的是__________。

（3）已知在不同温度下蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系如图：

90℃以下，随温度升高，碳酸锂产率升高的原因可能是__________。

（4）请补充完整由滤液制备高纯碳酸锂的实验方案：取滤液放置于烧杯中___________。

Answer 1

【答案】 CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3- 给三颈烧瓶水浴加热 二氧化碳溶解度降低且部分碳酸氢锂分解 使少量的碳酸锂和氢氧化锂转化为碳酸氢锂，减少损失 碳酸氢锂分解随温度升高而完全，碳酸锂溶解度随温度升高而减小 在 90℃下蒸发至出现大量晶体，趁热过滤，热水洗涤 2~3 次，干燥

【解析】（1）①向碳酸锂悬浊液中通入CO2的主要反应含主要物质碳酸锂与CO2反应生成碳酸氢锂，其离子方程式为：CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-；②控制比较稳定的温度时，一般采取水浴加热法，即给三颈烧瓶水浴加热至水温为30℃止，温度过高不利于二氧化碳的溶解参与反应，同时碳酸氢锂也易受热分解；（2）在加NaOH除镁后的存在少量的碳酸锂和氢氧化锂，用 CO2调 pH 为 8~9，其目的是使少量的碳酸锂和氢氧化锂转化为碳酸氢锂，减少损失；（3）由蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系可以看到温度升高碳酸锂溶解度下降，而温度升高碳酸氢锂也易分解生成碳酸锂，两个因素共同促进了随温度升高，碳酸锂产率的升高；（4）因碳酸锂溶解度随温度的升高而降低，要制备高纯碳酸锂，可取滤液放置于烧杯中在 90℃下蒸发至出现大量晶体，趁热过滤，热水洗涤 2~3 次，干燥即可。