問題詳情:
鋰及鋰鹽具有的優異*能和特殊功能,在化工、電子、宇航、核能、能源等領域都得到廣泛應用;鋰元素更是被譽為“能源元素”。
Ⅰ 鋰的原子結構示意圖為 ;鋰暴露在濕空氣中時,會迅速地失去金屬光澤、表面開始變黑,更長時間則變成白*。生成的化合物是氮化鋰、*氧化鋰,最終生成碳*鋰。寫出生成氮化鋰的化學方程式 。鋰在空氣中燃燒,發出淺藍*的火焰,放出濃厚的白煙,生成相應氧化物 (填化學式)。
Ⅱ 下面是從鋰輝石(Li2O·Al2O3·SiO2)中提出鋰的工業流程示意圖。
①高温煅燒時的反應原理為:
②鋰離子浸取液中含有的金屬離子為:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+ 。
③幾種金屬離子沉澱完全的pH
金屬離子 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 |
沉澱完全的pH | 4.7 | 9.0 | 3.2 | 10.1 |
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g / 100g水)
温度 溶解度 | 10 | 20 | 50 | 80 |
Li2SO4 | 35.4 | 34.7 | 33.1 | 31.7 |
Li2CO3 | 1.43 | 1.33 | 1.08 | 0.85 |
(1)浸取時使用冷水的原因是 。
(2)濾渣2的主要成分為 。
(3)流程中分2次調節pH(pH7~8和pH > 13),有研究者嘗試只加一次濃NaOH溶液使pH > 13,結果發現在加飽和碳**溶液沉鋰後,隨着放置時間延長,白*沉澱增加,最後得到的Li2CO3產品中雜質增多。Li2CO3產品中的雜質可能是 ,用離子方程式表示其產生的原因 。
(4)加熱濃縮的作用是 。
(5)洗滌Li2CO3晶體使用 。
【回答】
Ⅰ 6Li + N2 = 2Li3N Li2O (4分)
Ⅱ(1)Li2SO4的溶解度隨温度升高而減少,用冷水浸取可以提高浸取率。 (2分)
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3 (2分)
(3)Al(OH)3 (1分)
Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O 2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32- (2分)
(4)提高Li+ 濃度和溶液温度,使得Li2CO3容易成澱。(2分)
(5)熱水(1分)
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:填空題