Question

β-鋰輝石的主要成分是Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂，還含有FeO、CaO、MgO等．以β-鋰輝石為原料制備碳酸鋰的一種流程如下：

已知：①部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH：

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
開始沉淀pH	2.7	3.7	9.6
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

②Li₂CO₃在不同溫度的溶解度如下表：

溫度/℃	0	10	20	50	75	100
Li2CO3的溶解度/g	1.539	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

回答下列問題：
（1）反應(yīng)Ⅱ中加碳酸鈣的作用是______．
（2）寫出反應(yīng)Ⅲ中生成沉淀A的離子方程式______、______．
（3）寫出反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式______．洗滌所得Li₂CO₃沉淀要用熱水而非冷水，原因是______．

Answer 1

解：（1）反應(yīng)Ⅱ中加碳酸鈣，碳酸鈣可以和硫酸反應(yīng)，使得溶液的pH升高，控制pH，可以使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀，故答案為：除去反應(yīng)Ⅰ中過量的硫酸，控制pH使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀；
（2）反應(yīng)Ⅲ中，加入的氫氧化鈣中的氫氧根離子可以和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，碳酸鈉中的碳酸根離子可以和鈣離子之間反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（3）硫酸鋰可以和碳酸鈉之間發(fā)生反應(yīng)生成溶解度更小的碳酸鋰，反應(yīng)的原理方程式為：Li₂SO₄+Na₂CO₃=Li₂CO₃↓+Na₂SO₄，根據(jù)Li₂CO₃在不同溫度的溶解度表，可以知道洗滌所得Li₂CO₃沉淀要用熱水而非冷水，是因?yàn)椋禾妓徜囋谳^高的溫度下溶解度小，用熱水洗滌可以減少碳酸鋰的損耗，
故答案為：碳酸鋰在較高的溫度下溶解度小，用熱水洗滌可以減少碳酸鋰的損耗．
分析：（1）碳酸鈣可以和硫酸反應(yīng)，使得溶液的pH升高；
（2）鎂離子可以和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂，鈣離子可以和碳酸根離子之間反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
（3）硫酸鋰可以和碳酸鈉之間發(fā)生反應(yīng)生成溶解度更小的碳酸鋰．
點(diǎn)評：本題涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作以及物質(zhì)的分離和提純等方面的知識，注意知識的遷移和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度不大．