题目内容
(2010?江苏二模)锂被誉为“高能金属”.工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,其工业生产流程如下:

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式)
(3)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体.试写出氢化锂遇水反应的化学方程式:
(5)将盐酸与Li2C03完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂.电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:
Li2O?Al2O3?4SiO2
Li2O?Al2O3?4SiO2
.(2)沉淀X的主要成分是(写化学式)
CaCO3、Mg(OH)2
CaCO3、Mg(OH)2
.(3)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:
前者是除去Ca2+,浓度过大会使部分Li+沉淀;后者是沉淀Li+,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成
前者是除去Ca2+,浓度过大会使部分Li+沉淀;后者是沉淀Li+,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成
.(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体.试写出氢化锂遇水反应的化学方程式:
LiH+H2O=LiOH+H2↑
LiH+H2O=LiOH+H2↑
.(5)将盐酸与Li2C03完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂.电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是
加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2
加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2
.分析:(1)将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式,照例而行,保证原子总数,化合价不变,按化合价分别写化学式,如有多个原子,在前面加上系数,使之成为倍数;
(2)溶液中含有钙离子、镁离子;
(3)第一次用碳酸钠是调节pH值,第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3.
(4)氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,分析判断为氢气,依据氧化还原反应的实质分析书写;
(5)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成的LiOH,受热分解产生Li2O,电解Li2O的熔融物得到氧气.
(2)溶液中含有钙离子、镁离子;
(3)第一次用碳酸钠是调节pH值,第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3.
(4)氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,分析判断为氢气,依据氧化还原反应的实质分析书写;
(5)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成的LiOH,受热分解产生Li2O,电解Li2O的熔融物得到氧气.
解答:解:(1)LiAlSi2O6可表示为:Li2O?Al2O3?4SiO2,故答案为:Li2O?Al2O3?4SiO2;
(2)MgSO4能与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2沉淀;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀x的主要成份的化学式是CaCO3和Mg(OH)2,故答案为:CaCO3、Mg(OH)2;
(3)第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁,第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3,故答案为:前者是除去Ca2+,浓度过大会使部分Li+沉淀;后者是沉淀Li+,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成;
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,是氢化锂和水反应生成氢气和氢氧化锂,反应的化学方程式为:LiH+H2O=LiOH+H2↑,故答案为:LiH+H2O=LiOH+H2↑;
(5)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成LiOH,受热分解产生Li2O,实际上电解的是LiCl和Li2O的熔融混合物,
故答案为:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2.
(2)MgSO4能与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2沉淀;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀x的主要成份的化学式是CaCO3和Mg(OH)2,故答案为:CaCO3、Mg(OH)2;
(3)第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁,第二次用碳酸钠是为了沉淀Li2CO3,故答案为:前者是除去Ca2+,浓度过大会使部分Li+沉淀;后者是沉淀Li+,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成;
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体,是氢化锂和水反应生成氢气和氢氧化锂,反应的化学方程式为:LiH+H2O=LiOH+H2↑,故答案为:LiH+H2O=LiOH+H2↑;
(5)LiCl溶液加热蒸干,LiCl水解生成LiOH,受热分解产生Li2O,实际上电解的是LiCl和Li2O的熔融混合物,
故答案为:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解产成Li2O,电解时产生O2.
点评:本题考查金属的冶炼、电解原理、氧化物的写法等,难度中等,注意氧化物的书写方法:将硅酸盐写成二氧化硅和其它氧化物形式,照例而行,保证原子总数,化合价不变,按化合价分别写化学式,如有多个原子,在前面加上系数,使之成为倍数.
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