Question

【题目】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，在水中的溶解度比较小。以锂辉石（主要成分为Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制备Li2CO3的流程如下：

⑴ 写出“酸溶”时Li2O发生反应的离子方程式：________。

⑵ “除杂”时所用NaOH溶液不能过量，原因是________。

⑶ “除杂”时检验铁元素已完全除去的方法是________。

⑷ 写出“沉淀”时反应的化学方程式：________。

⑸ 检验最终所得碳酸锂样品中是否含有Na2CO3的方法是：________。

Answer 1

【答案】Li2O＋2H+＝2Li+＋H2O 若NaOH过量，Al(OH)3溶解生成NaAlO2 静置，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液不显红色则铁元素已完全除去 Na2CO3＋Li2SO4＝Li2CO3↓＋Na2SO4、 用洁净的铁丝（或铂丝）蘸取碳酸锂样品于酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色则含Na2CO3，反之则不含。

【解析】

锂辉石（主要成分为Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）加入稀硫酸，Li2O，Al2O3、Fe2O3转化为锂离子，铝离子，铁离子，SiO2与硫酸不反应，过滤后滤液中含有锂离子，铝离子，铁离子，加入氢氧化钠后，铝离子，铁离子分别生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铁沉淀，过滤滤液中有锂离子，加入碳酸钠溶液产生碳酸锂沉淀。

（1）Li2O为碱性氧化物，与酸反应生成盐和水，发生反应的离子方程式：Li2O＋2H+＝2Li+＋H2O；

（2） “除杂”是为了将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3除去，而Al(OH)3会溶于过量的碱，所用NaOH溶液不能过量，原因是氢氧化铝会与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，会引入新的杂质；

（3）“除杂”时检验铁元素已完全除去的方法是静置，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液不显红色，则铁元素已完全除去；

（4）蒸发浓缩得到碳酸锂溶液，加入饱和的碳酸钠溶液发生的反应是Na2CO3＋Li2SO4＝Li2CO3↓＋Na2SO4；

（5）碳酸锂中可能含有碳酸钠，检验的方法是焰色反应，具体是用洁净的铁丝（或铂丝）蘸取碳酸锂样品于酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色则含Na2CO3，反之则不含。