磷酸二氢锂作为锂电池正极新型材料磷酸铁锂的原料,还能用于有机反应的催化剂。某研究小组制备LiH2PO4,设计如图流程:

已知:LiH2PO4在20℃时溶解度为126g,且随温度变化不大,难溶于醇。H2CO3:Ka1=5.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;H3PO4:Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13。
请回答:
(1)第②步中H3PO4反应完全的现象是 加入Li2CO3不再有气泡产生加入Li2CO3不再有气泡产生。
(2)第③步中煮沸的目的是 使H3PO4与Li2CO3反应完全;将溶于反应液中的CO2气体充分驱离使H3PO4与Li2CO3反应完全;将溶于反应液中的CO2气体充分驱离。
(3)第④步调pH适合的物质是 H3PO4H3PO4(填化学式)。
(4)请给出方法1的操作顺序(从下列选项选择合适操作并按序排列):活性炭脱色→( dd)→( ee)→( aa)→( ff)→干燥。
a.趁热过滤
b.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热
c.冷却
d.减压过滤
e.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热
f.乙醇洗涤
g.冷水洗涤
(5)方法2包括醇盐析、过滤、洗涤、干燥等步骤。根据以下图表判断,下列说法不正确的是 DD。

A.由图1可知,丙三醇的加入会使磷酸二氢锂的产率下降,加入量越多,产率越低,原因是丙三醇粘度很大,严重影响产物的过滤
B.由图2至图4可知,最佳控制条件是乙醇与磷酸质量比为2:3,结晶温度0℃,结晶时间120min
C.图5可知,方法1(a曲线)蒸发浓缩结晶时易得到大颗粒晶体,原因是水溶液中LiH2PO4溶解度随温度变化较小,形成的晶核较少,晶体长大过程缓慢
D.图5可知,方法2(b曲线)乙醇盐析方法得到的晶体可用滤纸过滤
(6)若按n(H3PO4):n(Li2CO3)=205:1的比例,将98.0的高纯碳酸锂50.0g加入到磷酸溶液中,应用方法2得到104.0g LiH2PO4,则LiH2PO4的产率为 75.5%75.5%(保留三位有效数字)。
【考点】制备实验方案的设计;探究物质的组成或测量物质的含量.
【答案】加入Li2CO3不再有气泡产生;使H3PO4与Li2CO3反应完全;将溶于反应液中的CO2气体充分驱离;H3PO4;d;e;a;f;D;75.5%
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/11 0:0:2组卷:15引用:1难度:0.3
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