Question

【題目】碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域，以鋰輝石（主要成分為LiAlSi2O6）為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下：

已知①2LiAlSi2O6+H2SO4Li2SO4+Al2O34SiO2H2O

②Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為3.2、4.7、9.0和11.1

③某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表

請回答下列問題：

（1）鋰輝石用濃硫酸浸取之前要粉碎成細顆粒的目的是 。

（2）濾液a中含有Li+、SO42-，另含有Fe3+、Al3+、Fe2+、 Mg2+ 、Ca2+ 、Na+等雜質(zhì)，步驟Ⅱ需在攪拌下加入石灰石以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0—6.5，此時沉淀的雜質(zhì)離子有 ；石灰石調(diào)節(jié)溶液pH的原理的離子方程式為 。

（3）步驟Ⅱ在濾液a中加入的除雜劑依次為適量的H2O2溶液，石灰乳和Na2CO3溶液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為 。

（4）步驟Ⅲ中加入飽和Na2CO3溶液過濾后需要用熱水洗滌的原因是 。

（5）從濾液c中可回收的主要物質(zhì)是 。

Answer 1

【答案】（1）增大鋰輝石與硫酸的接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率（2分）

（2）Al3+、Fe3+（1分）；CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑（2分）

（3）2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O，（2分）

（4）Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌可減少Li2CO3的損失（2分）（5）Na2SO4（1分）

【解析】

試題分析：（1）鋰輝石用濃硫酸浸取之前要粉碎成細顆�？梢詳U大與硫酸的接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率。

（2）在攪拌下加入石灰石以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，此時因為Fe3+、Al3+完全形成氫氧化物沉淀時，溶液的pH分別為3.2、4.7，其它的pH值都大于 6.0～6.5。故此時沉淀的雜質(zhì)離子有Al3+、Fe3+ 。石灰石調(diào)節(jié)溶液pH的原理的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。

（3）加入雙氧水能把亞鐵離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O，其它的反應(yīng)都是復(fù)分解反應(yīng)。

（4）根據(jù)表格中碳酸鋰的溶解度與溫度的關(guān)系可知：Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌可減少Li2CO3的損失。

（5）由于它們發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)。所以從濾液c中可回收的主要物質(zhì)是Na2SO4。