题目内容
碳酸锂作为锂的基础锂盐,广泛用于玻璃制造和陶瓷生产过程中的添加剂,也是制备锂电池的重要原料。碳酸锂在热水中的溶解度很小,工业上以锂辉石精矿(主要成分是Li2O、含有Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取碳酸锂的硫酸法生产工艺流程如下
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(1)锂辉石热酸浸提前要进行“研磨”,其目的是_____
(2)“水浸”中加入CaCO3的作用之一是为了调节pH=5,让溶液中的Al3+变成Al(OH)3沉淀出来,要确定溶液的pH值为5,可以用pH试纸来测定,其操作方法是_____
(3)“沉锂”中加入的Na2CO3溶液是饱和溶液,其作用是_____,反应的化学方程式为_____
(4)“洗涤”中使用热水,原因是_____,证明洗涤干净的方法是_____
(5)为了探究热酸浸提的最佳条件,将矿石在一定条件下酸浸4小时,锂元素浸出率的数据如下表
编号 | 矿酸比 | 硫酸浓度(%) | MgSO4用量(g) | 温度(℃) | 锂元素浸出率(%) |
1 | 1:1 | 90 | 0.00 | 100 | 70.34 |
2 | 1:1 | 98 | 0.00 | 100 | 73.89 |
3 | 1:1 | 98 | 0.00 | 150 | 78.24 |
4 | 1:3 | 98 | 0.00 | 200 | 85.53 |
5 | 1:3 | 98 | 1.25 | 250 | 90.26 |
6 | 1:3 | 98 | 2.50 | 250 | 95.88 |
①本实验中,编号为_____两组实验能说明温度对锂元素浸出率的影响
②根据上表数据,MgSO4用量对锂元素浸出率的影响是_____
③在工业生产过程中,相当数量的硫酸和纯碱变成了价值较低的Na2SO4等物质,从而造成了生产成本的提高,为了降低生产成本,除了尽可能减少硫酸的配量外,降低能源消耗也是一个方面,因此,可以继续设计实验,以探究出最佳锂元素浸提工艺条件,下列设计合理的是_____(填字母)
A 矿酸比1:2,硫酸浓度98,MgSO4用量0.00,温度150℃
B 矿酸比1:2,硫酸浓度98,MgSO4用量1.25,温度200℃
C 矿酸比1:2,硫酸浓度98,MgSO4用量2.50,温度200℃
D 矿酸比1:2,硫酸浓度98,MgSO4用量2.50,温度250℃
某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”进行探究.请你参与他们的探究活动,并回答有关问题.
(实验探究)
(1)方案一:某同学按如图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色.然后慢慢滴入稀硫酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为______色,证明NaOH溶液与稀硫酸恰好完全反应.
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①请指出如图操作中的错误______.
②写出NaOH溶液与稀硫酸反应的化学方程式______.
(2)方案二:
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取2mLNaOH溶液于试管中,滴入一定量的稀硫酸,振荡后加入镁条 | 若 ______ | 稀硫酸过量 |
若没有现象 | NaOH溶液与稀硫酸恰好完全反应 |
(实验反思)
(3)方案一在滴入稀硫酸的过程中,若观察到曾有少量气泡出现,请分析产生气泡的原因可能是______(写出一条即可).
(4)有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀硫酸恰好完全反应,其原因是______.为此,还需要选择______(填一种试剂),再进行实验即可.
(拓展应用)
(5)请举一例说明中和反应在生产生活中的应用______.