Question

【題目】碳酸鋰（相對分子質量74）廣泛應用于化工、冶金等行業．工業上利用鋰輝石（Li2Al2Si4Ox）制備碳酸鋰的流程如圖：
已知：碳酸鋰的溶解度為（（g/L）

溫度	0	10	20	30	40	50	60	80	100
Li2CO3	1.54	1.43	1.33	1.25	1.17	1.08	1.01	0.85	0.72

請回答下列問題：
（1）鋰輝（Li2Al2Si4Ox）可以用氧化物的形式表示其組成，形式為
（2）硫酸化焙燒溫度控制在250℃﹣300℃之間，主要原因是 ． 焙燒中硫酸用量控制在理論用最的l15%左右，硫酸加入過多的副作用是 ．
（3）水浸時，加入CaCO3粉末充分反應后過濾，濾渣的主要成分除CaCO3外還有 ．
（4）“沉鋰”的化學反應方程式為 ．
（5）“沉鋰”需要在95℃以上進行，主耍原因是 ． 過濾碳酸鋰所得母液中主要含有硫酸鈉，還可能含有和 ．

Answer 1

【答案】
（1）Li2O?Al2O3?4SiO2
（2）溫度低于250℃，反應速率較慢，溫度高于300℃，硫酸揮發較多；后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔
（3）CaSO4、SiO2、Al（OH）3
（4）Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4
（5）溫度越高，碳酸鋰溶解度降低，可以增加產率；碳酸鈉；碳酸鋰
【解析】解：（1）（1）鋰輝石（Li2Al2Si4Ox）可以用氧化物的形式表示，Li元素化合價+1價，鋁元素+3價，氧元素﹣2價，硅元素+4價，根據化合價代數和為0，可以確定Li2Al2Si4Ox中x=12，所以該化合物用氧化物的形式表示為Li2OAl2O34SiO2；所以答案是：Li2OAl2O34SiO2；（2）溫度低于250℃，反應速率較慢，溫度高于300℃，硫酸揮發較多，反應溫度控制在250﹣300℃，反應速率較快，避免硫酸揮發；
硫酸如果加入過多，消耗的酸多，后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔；
所以答案是：溫度低于250℃，反應速率較慢，溫度高于300℃，硫酸揮發較多；后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔；（3）水浸時，加入CaCO3粉末充分反應后過濾，濾渣的主要成分除CaCO3外還有CaSO4、SiO2、Al（OH）3；
所以答案是：CaSO4、SiO2、Al（OH）3；（4）“沉鋰”過程是碳酸鈉與Li2SO4反應生成Li2CO3 ， 反應方程式為：Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4 ，
所以答案是：Na2CO3+Li2SO4=Li2CO3↓+Na2SO4；（5）溫度越高，碳酸鋰溶解度降低，減少碳酸鋰溶解，可以增加產率；溶液中硫酸鈉不反應，使用的碳酸鈉要過量，少量碳酸鋰溶解在溶液中，過濾碳酸鋰所得母液中主要含有硫酸鈉，還可能含有碳酸鈉、碳酸鋰；
所以答案是：溫度越高，碳酸鋰溶解度降低，可以增加產率；碳酸鈉；碳酸鋰．