Question

【题目】金属锂及其化合物在国民经济建设中用途广泛，占有重要地位．
（1）锂在元素周期表中的位置是
（2）可以证明锂的金属性弱于钠的实验事实是
（3）下图是以某富铿卤水（主要含Na+、K+、Li+、Mg2+、Cl一等）进行的沉锂工艺路线图．
①“二次除镁”所得的沉淀中主要有碱式碳酸镁和
②“沉锂”和“二次除镁”时所用纯碱的浓度差异的原因是
（4）将上述制备的碳酸锂加硫酸制得硫酸锂溶液，再用如右图所示装置制备氢氧化锉．
①碳酸锂与硫酸反应的离子方程式是
②结合电极反应式简述制得LiOH的原理：
③该法中可循环利用的物质是 ．

Answer 1

【答案】
（1）第二周期IA族
（2）Na与Li分别与水反应，Na与水的反应更剧烈
（3）碳酸钙；碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度，使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度
（4）Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O；a室中发生反应：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ， b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室，a室中最终产物为LiOH与氢气；H2SO4
【解析】（1）锂在元素周期表中的位置是：第二周期IA族，所以答案是：第二周期IA族；（2）Na与Li分别与水反应，Na与水的反应更剧烈，证明锂的金属性弱于钠，
所以答案是：Na与Li分别与水反应，Na与水的反应更剧烈；（3）①卤水中加入氢氧化钙将大部分镁离子转化为氢氧化镁沉淀，再加入稀碳酸钠溶液，溶液中镁离子、钙离子转化为沉淀，“二次除镁”所得的沉淀中主要有碱式碳酸镁和碳酸钙，所以答案是：碳酸钙；②二次除镁后过滤分离，滤液中加入浓碳酸钠溶液，使溶液中Li+转化为碳酸锂沉淀，“沉锂”和“二次除镁”时所用纯碱的浓度不同，是由于碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度，使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度，所以答案是：碳酸锂的溶解度大于碳酸镁、碳酸钙的溶解度，使Li+沉淀需要增大CO32﹣的浓度；（4）①碳酸锂与硫酸反应生成硫酸锂、二氧化碳与水，反应离子方程式为：Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O，所以答案是：Li2CO3+2H+=Li++CO2↑+H2O；②由水的生成物可知，a室为阴极室，c为阳极室，a室中水放电发生反应：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ， b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室，最终得到LiOH，c室中水放电生成氧气与氢离子，硫酸根离子经过阴离子交换膜加入c室，最终得到硫酸；
所以答案是：a室中发生反应：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ， b室中锂离子经过阳离子交换膜进入a室，a室中最终产物为LiOH与氢气；③c室中生成的H2SO4可以溶解碳酸锂，进行循环利用，所以答案是：H2SO4 ．
【考点精析】解答此题的关键在于理解元素周期律的实质的相关知识，掌握①原子核外电子层排布的周期性变化：最外层电子数从1→8个的周期性变化．②原子半径的周期性变化：同周期元素、随着原子序数递增原子半径逐渐减小的周期性变化．③元素主要化合价的周期性变化：正价+1→+7，负价－4→－1的周期性变化．④元素的金属性、非金属性的周期性变化：金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强的周期性变化．