试题与答案

锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源

题型:填空题

题目:

锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:

已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
 

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:

温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
 

请回答下列问题:

(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:________________________。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_________________________________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式:______________________________________。

(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称___________,洗涤所得Li2CO3沉淀要使用______________ (选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是________________。

(5)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是:__________________________。

答案:

(1)Li2O•Al2O3•4SiO2   

(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe 3、A l 3完全沉淀 

(3)Mg2+2OH=Mg(OH)2↓、Ca 2+CO32=CaCO3↓ 

(4)过滤  热水 Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗

(5)加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2

题目分析:(1)硅酸盐既可以用盐的形式表示母液可以用氧化物的形式表示。在用氧化物形式表示时要符合质量守恒定律。且一般情况下,金属氧化物写在前面,非金属氧化物写在后面。LiAlSi2O6的氧化物的形式表示为Li2O•Al2O3•4SiO。(2)反应Ⅱ加入碳酸钙是为了除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe 3、A l 3完全沉淀。(3)根据框图中物质之间的转化关系可知反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式为Mg2+2OH=Mg(OH)2↓、Ca 2+CO32=CaCO3↓。(4)反应Ⅳ中由于Li2CO3溶解度小,所以生成Li2CO3沉淀,在实验室中从溶液中分离得到Li2CO3沉淀的操作是过滤。因为Li2CO3的溶解度随温度的升高而降低,所以洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水。(5)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气是因为在加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量发生水解反应生成LiOH,它受热分解生成Li2O,电解时产生O2。因此制取的氯气中常含有少量的O2

试题推荐
微信公众账号搜索答案