Question

【題目】由工業(yè)級(jí)碳酸鋰（含有少量碳酸鎂等雜質(zhì)）制備高純碳酸鋰。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室中在右圖所示裝置中進(jìn)行碳化反應(yīng)：

① 碳化反應(yīng)的主要反應(yīng)離子方程式為__________。

② 碳化時(shí)溫度需控制在 30℃，可采取的措施是_________。 溫度不宜過(guò)高的原因是________。

（2）用 CO2調(diào) pH 為 8~9，其目的是__________。

（3）已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖：

90℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是__________。

（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整由濾液制備高純碳酸鋰的實(shí)驗(yàn)方案：取濾液放置于燒杯中___________。

Answer 1

【答案】 CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3- 給三頸燒瓶水浴加熱 二氧化碳溶解度降低且部分碳酸氫鋰分解 使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰，減少損失 碳酸氫鋰分解隨溫度升高而完全，碳酸鋰溶解度隨溫度升高而減小 在 90℃下蒸發(fā)至出現(xiàn)大量晶體，趁熱過(guò)濾，熱水洗滌 2~3 次，干燥

【解析】（1）①向碳酸鋰懸濁液中通入CO2的主要反應(yīng)含主要物質(zhì)碳酸鋰與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鋰，其離子方程式為：CO2 +Li2CO3 +H2O=2Li + +2HCO3-；②控制比較穩(wěn)定的溫度時(shí)，一般采取水浴加熱法，即給三頸燒瓶水浴加熱至水溫為30℃止，溫度過(guò)高不利于二氧化碳的溶解參與反應(yīng)，同時(shí)碳酸氫鋰也易受熱分解；（2）在加NaOH除鎂后的存在少量的碳酸鋰和氫氧化鋰，用 CO2調(diào) pH 為 8~9，其目的是使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰，減少損失；（3）由蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系可以看到溫度升高碳酸鋰溶解度下降，而溫度升高碳酸氫鋰也易分解生成碳酸鋰，兩個(gè)因素共同促進(jìn)了隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率的升高；（4）因碳酸鋰溶解度隨溫度的升高而降低，要制備高純碳酸鋰，可取濾液放置于燒杯中在 90℃下蒸發(fā)至出現(xiàn)大量晶體，趁熱過(guò)濾，熱水洗滌 2~3 次，干燥即可。