Question

（2012?唐山三模）【化学--化学与技术】
已知：①工业上用硫酸与β-锂辉矿（LiAiSi₂O₆和少量钙镁杂质）反应，生成Li₂SO₄、MgSO₄等，最终制备金属锂．
②氢氧化锂在一定温度下右转化为氧化锂．
用β-锂辉矿与硫酸生产金属锂的工业流程如下：

请回答：
（1）将LiAlSi₂O₆改写成氧化物形式

Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂

．
（2）β-锂辉矿经初步处理后从溶液中分离出铝硅化合物沉淀的操作是

过滤

．
（3）溶液中加入Ca（OH）₂溶液的作用是

将Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀

；再加入适量稀Na₂CO₃溶液的目的是

Na₂CO₃溶液的作用是除去溶液中的Ca²⁺

．
（4）由Li₂CO₃与盐酸作用得到LiCl溶液的离子方程式是

Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑

．
（5）LiCl溶液加热蒸干后，所得固体在熔融状态下电解制备锂．电解时产生的氯气中混有少量氧气，产生氧气的原因是

加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解产成Li₂O，电解时产生O₂

．
（6）实验室加热蒸干LiCl溶液时用到的玻璃仪器有

蒸发皿、玻璃棒、酒精灯

．

Answer 1

分析：（1）将硅酸盐改写成氧化物形式，按活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水的次序写，保证原子总数，化合价不变，按化合价分别写化学式，如有多个原子，在前面加上系数，使之成为倍数；
（2）根据难溶物和液体不溶，用过滤的方法进行分离；
（3）根据MgSO₄能与氢氧化钙反应生成Mg（OH）₂沉淀；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀；
（4）盐酸与Li₂CO₃反应生成氯化锂，水和二氧化碳以及Li₂CO₃是沉淀；
（5）LiCl溶液加热蒸干，LiCl水解生成的LiOH，受热分解产生Li₂O，电解Li₂O的熔融物得到氧气；
（6）根据蒸发需要的仪器有：铁架台（附铁圈），酒精灯，蒸发蒸发皿，玻璃棒；

解答：解：（1）LiAlSi₂O₆可表示为：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂，
故答案为：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂；
（2）铝硅化合物沉淀和液体不溶，用过滤的方法进行分离；
故答案为：过滤；
（3）MgSO₄能与氢氧化钙反应生成Mg（OH）₂沉淀；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀；
故答案为：将Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀；Na₂CO₃溶液的作用是除去溶液中的Ca²⁺；
（4）盐酸与Li₂CO₃反应生成氯化锂，水和二氧化碳，离子方程式：Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑；
（5）LiCl溶液加热蒸干，LiCl水解生成LiOH，受热分解产生Li₂O，实际上电解的是LiCl和Li₂O的熔融混合物，
故答案为：加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解产成Li₂O，电解时产生O₂．
（6）蒸发需要的仪器有：铁架台（附铁圈），酒精灯，蒸发蒸发皿，玻璃棒，其中玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；
故答案为：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯；

点评：本题主要考查物质的分离、电解原理、盐类的水解等，难度中等，掌握实验的原理是解题的关键．