题目

工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如下： 已知：①锂辉石的主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量Ca、Mg 元素。 ②Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O ②某些物质的溶解度(S)如下表所示。 T/℃ 20 40 60 80 S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 S(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7 (1)从滤渣Ⅰ中分离出Al2O3的流程如下图所示，请写出生成沉淀的离子方程式__________________。 (2)已知滤液2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简 述，)_____________________________________。 (3)最后一个步骤，用“热水洗涤”的原因是                  。 (4)工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。 a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。 b.电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。 ①a中，阳极的电极反应式是_____________________。 ②电解后，阴极区LiOH溶液浓度增大的原因                 。b中生成Li2CO3反应的化学方程式 是______________________________。 (5) 磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传号Li+，试写出该电池放电时的正极反应                   。 答案：(1)Ar3++3NH3H2O =Al(OH)3↓+ 3NH4+ (2)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg(OH)2沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH)2沉淀 (3) Li2CO3的溶解度随温变升高而减小  (4)①2Cl--2e-=Cl2 (1分)   ②阴极氢离子放电，溶液中OH-浓度增大，锂离子向阴极移动，导致阴极区LiOH 溶液浓度增大   2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑ (5)FePO4+Li++e-= LiFePO4

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