碳酸锂(Li2CO3)是制备锂电池的重要原料。图为工业上以锂辉石精矿(主要成分为Li2O)为原料制取碳酸锂的主要工艺流程。

资料:表为碳酸锂在不同温度下的溶解度。
温度(℃) | 0 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 |
溶解度(g) | 1.54 | 1.43 | 1.25 | 1.08 | 0.91 | 0.83 |
增大反应物的接触面积,加快反应速率
增大反应物的接触面积,加快反应速率
。(2)实际工业生产会采用热酸浸的方法以提高锂元素的浸出率。为探究热酸浸的最佳条件,技术人员取6份样品实施实验,相关数据见表。
(酸浸时间4h)
序号 | 矿酸比 | 硫酸浓度(%) | 硫酸镁用量(g) | 温度(℃) | 锂元素浸出率(%) |
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
两组实验对比能说明温度对锂元素的浸出率存在有影响。②根据上表数据,硫酸镁用量对锂元素浸出率的影响是
随着硫酸镁用量增加,锂元素浸出率也增加
随着硫酸镁用量增加,锂元素浸出率也增加
。③为降低生产成本,可适当减少硫酸的配量与能源消耗。下列条件中最为合适的是
c
c
。a.矿酸比1:2、硫酸浓度98%,硫酸镁用量0.00g,温度250℃
b.矿酸比1:2、硫酸浓度98%,硫酸镁用量1.25g,温度200℃
c.矿酸比1:2、硫酸浓度98%,硫酸镁用量2.50g,温度200℃
d.矿酸比1:2、硫酸浓度98%,硫酸镁用量2.50g,温度250℃
(3)反应器中选用饱和的Na2CO3溶液的目的是
提高反应物浓度,利于Li2SO4转化为Li2CO3
提高反应物浓度,利于Li2SO4转化为Li2CO3
,请写出反应的化学方程式 Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4
Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4
。(4)洗涤槽中洗涤的目的是
除去碳酸锂沉淀表面的残液
除去碳酸锂沉淀表面的残液
,判断洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加 稀盐酸和氯化钡
稀盐酸和氯化钡
溶液,无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净;洗涤产品时常选用热水,其原因是 稀盐酸和氯化钡溶液
稀盐酸和氯化钡溶液
。(5)某工厂用锂辉石精矿(含Li2O8%)18.75t,制得Li2CO3产品3.3t,求所得产品的产率。(已知:产品的产率=
产品的实际质量
产品的理论质量
若最终所得产品的产率大于理论值,其原因可能为
锂辉石精矿中其它物质以沉淀形式混入到碳酸锂产品中
锂辉石精矿中其它物质以沉淀形式混入到碳酸锂产品中
。【考点】物质的相互转化和制备.
【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率;2;3;随着硫酸镁用量增加,锂元素浸出率也增加;c;提高反应物浓度,利于Li2SO4转化为Li2CO3;Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4;除去碳酸锂沉淀表面的残液;稀盐酸和氯化钡;稀盐酸和氯化钡溶液;锂辉石精矿中其它物质以沉淀形式混入到碳酸锂产品中
【解答】
【点评】
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