Question

【題目】碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域，在水中的溶解度比較小。以鋰輝石（主要成分為Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）為原料制備Li2CO3的流程如下：

⑴ 寫出“酸溶”時(shí)Li2O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________。

⑵ “除雜”時(shí)所用NaOH溶液不能過量，原因是________。

⑶ “除雜”時(shí)檢驗(yàn)鐵元素已完全除去的方法是________。

⑷ 寫出“沉淀”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。

⑸ 檢驗(yàn)最終所得碳酸鋰樣品中是否含有Na2CO3的方法是：________。

Answer 1

【答案】Li2O＋2H+＝2Li+＋H2O 若NaOH過量，Al(OH)3溶解生成NaAlO2 靜置，取上層清液滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色則鐵元素已完全除去 Na2CO3＋Li2SO4＝Li2CO3↓＋Na2SO4、 用潔凈的鐵絲（或鉑絲）蘸取碳酸鋰樣品于酒精燈外焰上灼燒，若火焰呈黃色則含Na2CO3，反之則不含。

【解析】

鋰輝石（主要成分為Li2O，含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）加入稀硫酸，Li2O，Al2O3、Fe2O3轉(zhuǎn)化為鋰離子，鋁離子，鐵離子，SiO2與硫酸不反應(yīng)，過濾后濾液中含有鋰離子，鋁離子，鐵離子，加入氫氧化鈉后，鋁離子，鐵離子分別生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鐵沉淀，過濾濾液中有鋰離子，加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生碳酸鋰沉淀。

（1）Li2O為堿性氧化物，與酸反應(yīng)生成鹽和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Li2O＋2H+＝2Li+＋H2O；

（2） “除雜”是為了將Fe3+和Al3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3除去，而Al(OH)3會溶于過量的堿，所用NaOH溶液不能過量，原因是氫氧化鋁會與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，會引入新的雜質(zhì)；

（3）“除雜”時(shí)檢驗(yàn)鐵元素已完全除去的方法是靜置，取上層清液滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，則鐵元素已完全除去；

（4）蒸發(fā)濃縮得到碳酸鋰溶液，加入飽和的碳酸鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是Na2CO3＋Li2SO4＝Li2CO3↓＋Na2SO4；

（5）碳酸鋰中可能含有碳酸鈉，檢驗(yàn)的方法是焰色反應(yīng)，具體是用潔凈的鐵絲（或鉑絲）蘸取碳酸鋰樣品于酒精燈外焰上灼燒，若火焰呈黃色則含Na2CO3，反之則不含。