【題目】工業上以鋰輝石為原料生產碳酸鋰的部分工業流程如下:
已知:
①鋰輝石的主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2,其中含少量Ca、Mg元素。
②Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(濃) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O
③某些物質的溶解度(s)如下表所示。
T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
s(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
s(Li2SO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
(1)從濾渣Ⅰ中分離出Al2O3的流程如下圖所示。請寫出生成沉淀的離子方程式______。
(2)已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向濾液1中加入石灰乳的作用是(運用化學平衡原理簡述)________________________________________________。
(3)最后一個步驟中,用“熱水洗滌”的原因是______________________________。
(4)工業上,將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下:
a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液做陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解。
b.電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱,過濾、烘干得高純Li2CO3。
①a中,陽極的電極反應式是_________________________
②電解后,LiOH溶液濃度增大的原因_________________,b中生成Li2CO3反應的化學方程式是___________________________________________。
(5)磷酸亞鐵鋰電池總反應為:FePO4+LiLiFePO4,電池中的固體電解質可傳導Li+,試寫出該電池放電時的正極反應:__________________。