Question

【題目】碳酸鋰作為鋰的基礎(chǔ)鋰鹽，廣泛用于玻璃制造和陶瓷生成過(guò)程中的添加劑，也是制備鋰電池的重要原料。碳酸鋰在熱水中的溶解度很小，工業(yè)上以鋰輝石精礦（主要成分是Li2O，含有Al2O3、SiO2 等雜質(zhì)）為原料制取碳酸鋰，其“硫酸法”生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）鋰輝石熱酸浸提前要進(jìn)行“研磨”，其目的是_____。

（2）“水浸”中加入CaCO3的作用之一是為了調(diào)節(jié)pH=5，讓溶液中的Ai3+變成Al（OH）3沉淀出來(lái)，要確定溶液的pH為5，可以使用pH試紙來(lái)測(cè)定。其操作方法是_____。

（3）“沉鋰 ”中要加入的Na2CO3溶液是飽和溶液，其作用是_____，反應(yīng)化學(xué)方程式為_____。

（4）“洗滌”中使用熱水，原因是_____。證明Li2CO3洗滌干凈的方法是_____。（寫(xiě)操作，現(xiàn)象和結(jié)論）

Answer 1

【答案】為了增大礦物與酸的接觸面積，加快熱酸浸提的速率 將一小片pH試紙放在白瓷板上，用干燥玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)，讀出pH 為了提高反應(yīng)物的濃度，有利于Li2SO4轉(zhuǎn)化為Li2CO3 Li2SO4+Na2CO3═Na2SO4+Li2CO3↓ 碳酸鋰在熱水中溶解度很小，避免了洗滌過(guò)程中碳酸鋰的損耗 取少量洗滌后的溶液于試管中，滴入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后滴入氯化鋇溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，則已洗滌干凈

【解析】

（1）鋰輝石熱酸浸提前要進(jìn)行“研磨”，其目的是為了增大礦物與酸的接觸面積，加快熱酸浸提的速率；
（2）正確保用pH試紙的方法是：將一小片pH試紙放在白瓷板上，用干燥玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)，讀出pH；
（3）“沉鋰”中加入的Na2CO3溶液是飽和溶液是為了提高反應(yīng)物的濃度，有利于Li2SO4轉(zhuǎn)化為Li2CO3；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Li2SO4+Na2CO3═Na2SO4+Li2CO3↓；
（4）碳酸鋰在熱水中溶解度很小，避免了洗滌過(guò)程中碳酸鋰的損耗；由于硫酸鋰能與氯化鋇反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，和氯化鋰，所以證明洗滌干凈的方法是：取少量洗滌后的溶液于試管中，滴入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后滴入氯化鋇溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，則已洗滌干凈。