Question

（2010?南京二模）β-锂辉石的主要成分是Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂，还含有FeO、CaO、MgO等．以β-锂辉石为原料制备碳酸锂的一种流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH：

氢氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.7	9.6
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

②Li₂CO₃在不同温度的溶解度如下表：

温度/℃	0	10	20	50	75	100
Li2CO3的溶解度/g	1.539	1.406	1.329	1.181	0.866	0.728

回答下列问题：
（1）反应Ⅱ中加碳酸钙的作用是

除去反应Ⅰ中过量的硫酸，控制pH使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀

．
（2）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式

Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓

、

Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓

．
（3）写出反应Ⅳ的化学方程式

Li₂SO₄+Na₂CO₃=Li₂CO₃↓+Na₂SO₄

．洗涤所得Li₂CO₃沉淀要用热水而非冷水，原因是

碳酸锂在较高的温度下溶解度小，用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗

．

Answer 1

分析：（1）碳酸钙可以和硫酸反应，使得溶液的pH升高；
（2）镁离子可以和氢氧根离子反应生成氢氧化镁，钙离子可以和碳酸根离子之间反应生成碳酸钙沉淀；
（3）硫酸锂可以和碳酸钠之间发生反应生成溶解度更小的碳酸锂．

解答：解：（1）反应Ⅱ中加碳酸钙，碳酸钙可以和硫酸反应，使得溶液的pH升高，控制pH，可以使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀，故答案为：除去反应Ⅰ中过量的硫酸，控制pH使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀；
（2）反应Ⅲ中，加入的氢氧化钙中的氢氧根离子可以和镁离子反应生成氢氧化镁，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，碳酸钠中的碳酸根离子可以和钙离子之间反应生成碳酸钙沉淀，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案为：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（3）硫酸锂可以和碳酸钠之间发生反应生成溶解度更小的碳酸锂，反应的原理方程式为：Li₂SO₄+Na₂CO₃=Li₂CO₃↓+Na₂SO₄，根据Li₂CO₃在不同温度的溶解度表，可以知道洗涤所得Li₂CO₃沉淀要用热水而非冷水，是因为：碳酸锂在较高的温度下溶解度小，用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗，
故答案为：碳酸锂在较高的温度下溶解度小，用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗．

点评：本题涉及化学实验基本操作以及物质的分离和提纯等方面的知识，注意知识的迁移和应用是解题的关键，难度不大．