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  锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂.其中一种工

  锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.工业上常以β锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂.其中一种工艺流程如下:

  已知:部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:

  氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.79.6完全沉淀pH3.74.711请回答下列问题:

  (1)写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式___;

  (2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是___;

  (3)有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的,请阐述你的观点和理由___;

  (4)上述流程蒸发浓缩环节,若在实验室进行该操作,当蒸发浓缩至___出现时,就可停止该操作.

  (5)Li与Mg、Be与Al、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处.这种相似性称为对角线规则.步骤③中电解时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是___.

  (6)请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程:___(流程常用的表示方式为:A反应试剂

  实验操作B…反应试剂

  实验操作目标产物).

1回答
2020-05-06 21:03
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彭振云

  β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂,加入过量浓硫酸溶解β-锂辉矿,加入碳酸钙除去过量的硫酸调节溶液PH=5,使铁离子和铝离子沉淀完全,加入水洗过滤洗去矿泥,然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子,过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液,蒸发浓缩,加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂,洗涤后加入盐酸溶解得到纯净的氯化锂溶液,加热蒸干得到氯化锂,电解熔融氯化锂得到金属锂,

  (1)I中有电子转移的化学方程式为2FeO+4H2SO4=Fe2(SO4)3+SO2↑+H2O,故答案为:2FeO+4H2SO4=Fe2(SO4)3+SO2↑+H2O;

  (2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H2SO4,控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀,故答案为:除去反应Ⅰ中过量的H2SO4,控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀;

  (3)反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液不能达成该步骤的目的,是因镁离子不能完全除去,故答案为:不能,离子不能完全除去;

  (4)蒸发当蒸发浓缩至晶体膜出现时,就可停止该操作,利用余热加热,故答案为:晶体膜;

  (5)步骤③中电解时,阳极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,受热分解生成Li2O,电解时产生O2,

  故答案为:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2;

  (6)从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程为矿泥足量NaOH

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2020-05-06 21:05:08

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