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碳酸鋰是制備其他鋰化合物的關(guān)鍵原料。一種以磷酸鋰渣（主要成分Li3PO4）為原料制備碳酸鋰的工藝流程示意如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
已知：部分物質(zhì)的溶解性表（20℃）
陽離子 陰離子
PO
3
-
4
HPO
2
-
4
 H2
PO
-
4
Li+
Ca2+
（1）寫出浸取時Li3PO4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl
Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl
。
（2）加入鹽酸的量不宜過多的原因是
在磷鋰分離時還需要加入NaOH調(diào)節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量
在磷鋰分離時還需要加入NaOH調(diào)節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量
。
（3）鈣渣的主要成分是
CaHPO4
CaHPO4
。
（4）磷鋰分離時，需要不斷加入適量NaOH溶液以維持溶液的pH基本不變。結(jié)合離子方程式解釋其原因是
溶液中存在反應(yīng)Ca2++H2
PO
-
4
=CaHPO4+H+，反應(yīng)后溶液酸性增強(qiáng)
溶液中存在反應(yīng)Ca2++H2
PO
-
4
=CaHPO4+H+，反應(yīng)后溶液酸性增強(qiáng)
。
（5）沉鋰時，反應(yīng)的離子方程式是
2Li++
CO
2
-
3
=Li2CO3↓
2Li++
CO
2
-
3
=Li2CO3↓
。
（6）若粗制LiCl溶液中c（Li+）=4mol?L-1，c（Ca2+）=2×10-4mol?L-1。則沉鋰前溶液中能達(dá)到的Ca2+的最小濃度是
2.72×10-6
2.72×10-6
mol?L-1。（已知：25℃時，CaCO3的Ksp=3.4×10-9，Li2CO3的Ksp=2×10-2）

【考點(diǎn)】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl；在磷鋰分離時還需要加入NaOH調(diào)節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量；CaHPO4；溶液中存在反應(yīng)Ca2++H2
PO
-
4
=CaHPO4+H+，反應(yīng)后溶液酸性增強(qiáng)；2Li++
CO
2
-
3
=Li2CO3↓；2.72×10-6
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：44引用：1難度：0.5
相似題

  • 1．濕法煉鋅廠在除雜過程中會產(chǎn)生大量鐵礬渣。某黃鉀鐵礬渣主要含有K2Fe6（SO4）4（OH）12、ZnO?Fe2O3及少量CaO、MgO、SiO2等。一種由黃鉀鐵礬渣制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（ NiZnFe4O8）的流程如下：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題
    （1）濾渣Ⅰ的主要成分是
     
    。
    （2）凈化除雜階段加入Fe粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
     
    、
     
    。已知：25℃時Ksp（CaF2）=2.7×10-11，Ksp （MgF2）=6.4×10-19．加入NH4F使Ca2+、Mg2+離子沉淀，若沉淀后溶液中c（Ca2+）=2.7×10-6mol?L-1，則c（Mg2+）=
     
     mol?L-1。
    （3）在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀過程中，三種離子的損失濃度與pH的關(guān)系曲線如圖1所示，pH與n（NH4HCO3）：n（Fe2++Ni2++Zn2+）的關(guān)系曲線如圖2所示。為提高原料利用率，n（ NH4HCO3）：n（Fe2++Ni2++Zn2+）最好控制在
     
    左右；按此比例，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，則生成MeCO3?2Me（OH）2?H2O沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為
     
    。
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    （4）鐵氧體工藝階段制備 NiZnFe4O8過程中，需加入
     
    劑（填“氧化”或“還原”）。按照上述流程，一座10萬噸規(guī)模的鋅廠每年產(chǎn)生黃鉀鐵礬渣約5萬噸，F(xiàn)e3+含量為27%，理論上每年可制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（NiZnFe4O8，M476g?mol-1）
     
    萬噸（保留兩位有效數(shù)字）

    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4

  • 2．鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右，鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石、菱鐵礦石等．某課外研究小組在實驗室探究鐵的制備和相關(guān)性質(zhì)．
    Ⅰ、研究小組查閱資料，用甲酸和濃硫酸反應(yīng)制取的CO還原赤鐵礦得到鐵．制取CO的化學(xué)反應(yīng)為：
    HCOOH
    濃
    H
    2
    S
    O
    4
    60
    ～
    80
    ℃
    CO+H2O
    （1）此反應(yīng)原理中濃硫酸表現(xiàn)性質(zhì)是
     

    （2）用該法制CO不需加熱的原因
     

    （3）研究小組在實驗室中裝配一個實驗裝置，該裝置用濃硫酸和甲酸的混合液制取CO氣體，用CO還原氧化鐵，并檢驗其氧化產(chǎn)物、具有的環(huán)保特點(diǎn)．提供儀器有：具支試管（試管側(cè)壁有一支管，如圖1所示），另有橡皮塞（橡皮塞上最多只能打一個孔）、玻璃導(dǎo)管若干．在圖2的方框內(nèi)畫出該裝置示意圖（同類儀器最多只有三件，不必畫夾持儀器，但需注明所裝的藥品）
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    Ⅱ、研究小組用圖3裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實驗探究，其中鐵來自于Ⅰ中實驗得到，步驟如下：
    a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液，將盛有鐵粉的小燒杯放入瓶中．
    b.關(guān)閉止水夾，點(diǎn)燃紅磷，伸入瓶中，塞好膠塞．
    c.待紅磷充分燃燒，一段時間后打開分液漏斗旋塞，向燒杯中滴入稀硝酸，鐵粉恰好完全溶解．
    （4）燃燒紅磷的目的是
     
    ．
    （5）為證明氣體產(chǎn)物為NO，步驟c后還缺少的一步主要操作是
     
    ．
    （6）查閱資料發(fā)現(xiàn)：硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低．鐵粉和稀硝酸的總反應(yīng)可表示為：aFe+bNO3-+cH+=dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O．當(dāng)a=8時，鐵和硝酸都全部反應(yīng)完全，則b的取值范圍為：
     
    ．

    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.5

  • 3．某化學(xué)興趣小組參考工業(yè)制硝酸的化學(xué)原理，在實驗室用下列各裝置進(jìn)行組合來制備硝酸并驗證硝酸的性質(zhì)（所給裝置必須用到并且只能用一次，各裝置中的試劑均足量．已知常溫下CaCl2能吸收氨氣）．
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    （1）裝置的連接順序為（用a、b、c、d等字母表示）：b接
     
    ，
     
    接
     
    ，
     
    接
     
    ．
    （2）寫出氨氣催化氧化的化學(xué)方程式
     
    ；
    （3）進(jìn)行實驗時，裝置A中堿石灰的作用是
     
    ，D中的現(xiàn)象是
     
    ；
    （4）能證明有硝酸生成的現(xiàn)象是
     
    ；
    （5）實驗開始時，下列操作順序最合理的是
     

    a.先加熱A裝置中的催化劑．再由導(dǎo)管a通入空氣
    b.先由導(dǎo)管a通入空氣，再加熱A裝置中的催化劑
    c.在由導(dǎo)管a通入空氣的同時，加熱A裝置中的催化劑．

    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：7引用：3難度：0.5
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