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碳酸鋰廣泛應用於陶瓷和醫藥等領域.以β-鋰輝石（主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2）為原料製備Li2CO3的工藝已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉澱時,溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g.（1）步驟I前,β-鋰輝石要粉碎成顆粒的目的是（2）步驟I中,酸浸後得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質.需在攪拌下加入（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）,以調節溶液的pH值到6.0-6.5,沉澱部分雜質離子,然後分離得到浸出液.（3）步驟II中,將適量的H2O2溶液,石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質金屬離子有（4）步驟III中,生成沉澱的離子方程式為（5）從母液中可回收利用的主要物質是（1）增大反應物間的接觸麵積,加快反應速率（2）石灰石（3）Fe2+、Mg2+、Ca2+(4)2Li++CO32-====Li2CO3↓(5)Na2SO4如圖

匿名用戶 | 2017-05-23 08:59

全部答案

（共1個回答）
  • 本題是一個工藝生產背景,目的是用鋰、鋁矽酸鹽製備Li2CO3.
    大致瀏覽流程圖知道第Ⅰ段是把鋰元素轉移到溶液中,第Ⅱ段是除去雜質,第Ⅲ段是反應生成產品.
    第（1）小題,固體粉碎後接著進行酸浸,要發生化學反應,故其直接目的是增大固體與硫酸的接觸麵積,增大了反應速率,間接目的是使單位時間內鋰元素的浸出率更高.
    第（2）小題,要求用調節pH的方法使雜質離子沉澱除去,顯然需要用到題幹中幾種陽離子的沉澱pH信息,調節前是酸浸得到的溶液,硫酸必然是過量的故酸性較強,調節的目的應該是使pH升高,故應加入可以中和酸的物質.
    第（3）小題,隱含的信息更多了,這時需要把物質的轉化流程梳理一下：調節pH到6.5隻能除去H＋、Al3＋、Fe3＋,而且還引入了Ca2＋,說明還存在的雜質離子是Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋,H2O2溶液是氧化劑可將Fe2＋氧化為Fe3＋,石灰乳可接著將Mg2＋和Fe3＋沉澱,而Na2CO3溶液可將Ca2＋沉澱,而Na＋­­仍然在溶液中.
    第（4）小題,溶液中主要是Li2SO4,結合題幹中的溶解度信息,生成的沉澱應該是Li2CO3.
    第（5）小題,沉澱反應發生前,溶液中含大量的Li2SO4和少量Na＋­­,沉澱反應後溶液中留下大量Na2SO4和可能過量的少量Na2CO3,題目問主要物質,答Na2SO4即可.
    匿名用戶 | 2017-05-23 08:59

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