Question

锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能，在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用；锂元素更是被誉为“能源元素”。

Ⅰ 锂的原子结构示意图为           ；锂暴露在湿空气中时，会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑，更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂，最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式                         。锂在空气中燃烧，发出浅蓝色的火焰，放出浓厚的白烟，生成相应氧化物           （填化学式）。 

Ⅱ 下面是从锂辉石（Li2O·Al2O3·SiO2）中提出锂的工业流程示意图。

①高温煅烧时的反应原理为：

 

②锂离子浸取液中含有的金属离子为：K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+ 。

③几种金属离子沉淀完全的pH

金属离子	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Mn(OH)2
沉淀完全的pH	4.7	9.0	3.2	10.1

④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度（g / 100g水）

温度 溶解度	10	20	50	80
Li2SO4	35.4	34.7	33.1	31.7
Li2CO3	1.43	1.33	1.08	0.85

（1）浸取时使用冷水的原因是                                  。

（2）滤渣2的主要成分为             。 

（3）流程中分2次调节pH（pH7～8和pH > 13），有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH > 13，结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后，随着放置时间延长，白色沉淀增加，最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO3产品中的杂质可能是             ，用离子方程式表示其产生的原因                                             。

（4）加热浓缩的作用是                                 。

（5）洗涤Li2CO3晶体使用             。

Answer 1

Ⅰ          6Li + N2 = 2Li3N   Li2O   （4分）

Ⅱ（1）Li2SO4的溶解度随温度升高而减少，用冷水浸取可以提高浸取率。 （2分）

（2）Al(OH)3、Fe(OH)3   （2分）

（3）Al(OH)3 （1分）

Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O  2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ CO32- （2分）

（4）提高Li+ 浓度和溶液温度，使得Li2CO3容易成淀。（2分）

（5）热水（1分）