碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域.以β-鋰輝石(主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,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,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質(zhì).需在攪拌下加入(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”),以調(diào)節(jié)溶液的pH值到6.0-6.5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液.(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(zhì)金屬離子有(4)步驟III中,生成沉淀的離子方程式為(5)從母液中可回收利用的主要物質(zhì)是(1)增大反應物間的接觸面積,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(chǎn)背景,目的是用鋰、鋁硅酸鹽制備Li2CO3.
大致瀏覽流程圖知道第Ⅰ段是把鋰元素轉(zhuǎn)移到溶液中,第Ⅱ段是除去雜質(zhì),第Ⅲ段是反應生成產(chǎn)品.
第(1)小題,固體粉碎后接著進行酸浸,要發(fā)生化學反應,故其直接目的是增大固體與硫酸的接觸面積,增大了反應速率,間接目的是使單位時間內(nèi)鋰元素的浸出率更高.
第(2)小題,要求用調(diào)節(jié)pH的方法使雜質(zhì)離子沉淀除去,顯然需要用到題干中幾種陽離子的沉淀pH信息,調(diào)節(jié)前是酸浸得到的溶液,硫酸必然是過量的故酸性較強,調(diào)節(jié)的目的應該是使pH升高,故應加入可以中和酸的物質(zhì).
第(3)小題,隱含的信息更多了,這時需要把物質(zhì)的轉(zhuǎn)化流程梳理一下:調(diào)節(jié)pH到6.5只能除去H+、Al3+、Fe3+,而且還引入了Ca2+,說明還存在的雜質(zhì)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+沉淀,而Na2CO3溶液可將Ca2+沉淀,而Na+--仍然在溶液中.
第(4)小題,溶液中主要是Li2SO4,結(jié)合題干中的溶解度信息,生成的沉淀應該是Li2CO3.
第(5)小題,沉淀反應發(fā)生前,溶液中含大量的Li2SO4和少量Na+--,沉淀反應后溶液中留下大量Na2SO4和可能過量的少量Na2CO3,題目問主要物質(zhì),答Na2SO4即可.匿名用戶 | 2017-05-23 08:59
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