Question

【題目】由工業(yè)級碳酸鋰（含有少量碳酸鎂等雜質(zhì)）制備高純碳酸鋰。實驗過程如下：

（1）實驗室中在下圖所示裝置中進行碳化反應(yīng)：

①碳化反應(yīng)的主要反應(yīng)離子方程式為 。

②碳化時溫度需控制在30℃，可采取的措施是 。

溫度不宜過高的原因是 。

（2）用CO2調(diào)pH為8—9，其目的是 。

（3）已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖：

90℃以下，隨溫度升高，碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是 。

（4）請補充完整由濾液制備高純碳酸鋰的實驗方案：取濾液放置于燒杯中 。

Answer 1

【答案】

（1）①CO2+Li2CO3+H2O===2Li++2（3分）

②給三頸燒瓶水浴加熱（2分） 溫度高碳酸氫鋰分解和二氧化碳溶解度降低（3分）

（2）使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰，減少損失（2分）

（3）溫度高碳酸氫鋰分解完全，碳酸鋰溶解度小（2分）

（4）在90℃下蒸發(fā)至出現(xiàn)大量晶體，趁熱過濾，熱水洗滌2~3次，干燥 （3分）

【解析】

試題分析：

（1）碳化過程是二氧化碳與碳酸鋰反應(yīng)，CO2+Li2CO3+H2O===2Li++2；控制低于100℃的恒溫可以采用水浴加熱的方法；溫度過高會使一些穩(wěn)定性差的物質(zhì)分解如碳酸氫鋰，同時會減小氣體的溶解度，導(dǎo)致溶解氣體的量偏��；

（2）用CO2調(diào)pH為8—9，若pH過低會導(dǎo)致氫氧化鎂溶解，過高會使得更多的鋰以碳酸鋰的形式存在，轉(zhuǎn)化率減小。調(diào)節(jié)pH的目的是使少量的碳酸鋰和氫氧化鋰轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰，減少損失；

（3）溫度高有利于碳酸氫鋰的分解，同時從圖像可以看出，溫度高碳酸鋰的溶解度低，析出的碳酸鋰更多；

（4）流程中有環(huán)節(jié)蒸發(fā)分解，即蒸發(fā)濃縮的過程中碳酸氫鋰分解，因為碳酸鋰溶解度隨溫度升高而降低，所以溫度高有利于碳酸鋰析出，熱水洗滌，干燥即可用獲得產(chǎn)品。