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
(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℃
高氯酸(HClO4)是一种无色透明液体,高氯酸银是一种白色固体,易溶于水,冷的稀高氯酸溶液的化学性质与稀硫酸相似。请根据你所学的化学知识,推测冷的稀高氯酸溶液的化学性质,说明推测的依据,并设计实验验证。限选试剂是:冷稀HClO4溶液,BaCl2溶液、AgNO3溶液、NaHCO3溶液、KOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液、紫色石蕊溶液、铝片、氧化铜
推测 | 推测依据 | 验证的实验操作与预期现象 |
能与碱反应 | _____ | 取少量KOH溶液于试管中,滴加酚酞试液,再滴入冷 稀HClO4溶液。若溶液由红色变无色,预测成立 |
能与_____ 反应(填物质类别) | _____ | _____,若_____,预测成立 |
能与_____反应 (填物质类别) | _____ | _____,若_____,预测成立 |
能与AgNO3溶液反应 | 冷稀HClO4溶液中含有Cl- | 取少量冷稀HClO4溶液于试管中,滴加几滴AgNO3溶液, _____,预测不成立 |