碳酸鋰(Li2CO3)是制備鋰電池的重要原料。圖為工業(yè)上以鋰輝石精礦(主要成分為L(zhǎng)i2O)為原料制取碳酸鋰的主要工藝流程。
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資料:表為碳酸鋰在不同溫度下的溶解度。
溫度(℃) | 0 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 |
溶解度(g) | 1.54 | 1.43 | 1.25 | 1.08 | 0.91 | 0.83 |
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率
。(2)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)會(huì)采用熱酸浸的方法以提高鋰元素的浸出率。為探究熱酸浸的最佳條件,技術(shù)人員取6份樣品實(shí)施實(shí)驗(yàn),相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表。
(酸浸時(shí)間4h)
序號(hào) | 礦酸比 | 硫酸濃度(%) | 硫酸鎂用量(g) | 溫度(℃) | 鋰元素浸出率(%) |
1 | 1:1 | 90 | 0.00 | 100 | 70.34 |
2 | 1:1 | 98 | 0.00 | 100 | 73.89 |
3 | 1:1 | 98 | 0.00 | 150 | 78.24 |
4 | 1:3 | 98 | 0.00 | 200 | 85.53 |
5 | 1:3 | 98 | 1.25 | 250 | 90.26 |
6 | 1:3 | 98 | 2.50 | 250 | 95.88 |
2
2
和 3
3
兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比能說(shuō)明溫度對(duì)鋰元素的浸出率存在有影響。②根據(jù)上表數(shù)據(jù),硫酸鎂用量對(duì)鋰元素浸出率的影響是
隨著硫酸鎂用量增加,鋰元素浸出率也增加
隨著硫酸鎂用量增加,鋰元素浸出率也增加
。③為降低生產(chǎn)成本,可適當(dāng)減少硫酸的配量與能源消耗。下列條件中最為合適的是
c
c
。a.礦酸比1:2、硫酸濃度98%,硫酸鎂用量0.00g,溫度250℃
b.礦酸比1:2、硫酸濃度98%,硫酸鎂用量1.25g,溫度200℃
c.礦酸比1:2、硫酸濃度98%,硫酸鎂用量2.50g,溫度200℃
d.礦酸比1:2、硫酸濃度98%,硫酸鎂用量2.50g,溫度250℃
(3)反應(yīng)器中選用飽和的Na2CO3溶液的目的是
提高反應(yīng)物濃度,利于Li2SO4轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3
提高反應(yīng)物濃度,利于Li2SO4轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3
,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4
Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4
。(4)洗滌槽中洗滌的目的是
除去碳酸鋰沉淀表面的殘液
除去碳酸鋰沉淀表面的殘液
,判斷洗滌干凈的方法是:取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加 稀鹽酸和氯化鋇
稀鹽酸和氯化鋇
溶液,無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,則證明已洗滌干凈;洗滌產(chǎn)品時(shí)常選用熱水,其原因是 稀鹽酸和氯化鋇溶液
稀鹽酸和氯化鋇溶液
。(5)某工廠用鋰輝石精礦(含Li2O8%)18.75t,制得Li2CO3產(chǎn)品3.3t,求所得產(chǎn)品的產(chǎn)率。(已知:產(chǎn)品的產(chǎn)率=
產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量
產(chǎn)品的理論質(zhì)量
若最終所得產(chǎn)品的產(chǎn)率大于理論值,其原因可能為
鋰輝石精礦中其它物質(zhì)以沉淀形式混入到碳酸鋰產(chǎn)品中
鋰輝石精礦中其它物質(zhì)以沉淀形式混入到碳酸鋰產(chǎn)品中
。【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備.
【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;2;3;隨著硫酸鎂用量增加,鋰元素浸出率也增加;c;提高反應(yīng)物濃度,利于Li2SO4轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3;Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4;除去碳酸鋰沉淀表面的殘液;稀鹽酸和氯化鋇;稀鹽酸和氯化鋇溶液;鋰輝石精礦中其它物質(zhì)以沉淀形式混入到碳酸鋰產(chǎn)品中
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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