Question

（2010?江蘇二模）鋰被譽為“高能金屬”．工業(yè)上用硫酸與β-鋰輝礦（LiAlSi₂O₆和少量鈣鎂雜質(zhì)）在250～300℃反應，生成Li₂SO₄以及硅鋁化合物、MgSO₄等，其工業(yè)生產(chǎn)流程如下：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的組成：

Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂

．
（2）沉淀X的主要成分是（寫化學式）

CaCO₃、Mg（OH）₂

．
（3）流程中兩次使用了Na₂CO₃溶液，試說明前后濃度不同的原因：

前者是除去Ca²⁺，濃度過大會使部分Li⁺沉淀；后者是沉淀Li⁺，濃度大有利于Li₂CO₃沉淀的生成

．
（4）鋰和氫氣在加熱時能反應生成白色固體氫化鋰，氫化鋰遇到水就立即溶解并釋放出大量的氣體．試寫出氫化鋰遇水反應的化學方程式：

LiH+H₂O=LiOH+H₂↑

．
（5）將鹽酸與Li₂C0₃完全反應后的溶液，加熱蒸干得到固體，再將其熔融電解生產(chǎn)鋰．電解時產(chǎn)生的氯氣中會混有少量氧氣，原因是

加熱蒸干LiCl溶液時，LiCl有少量水解生成LiOH，受熱分解產(chǎn)成Li₂O，電解時產(chǎn)生O₂

．

Answer 1

分析：（1）將硅酸鹽寫成二氧化硅和其它氧化物形式，照例而行，保證原子總數(shù)，化合價不變，按化合價分別寫化學式，如有多個原子，在前面加上系數(shù)，使之成為倍數(shù)；
（2）溶液中含有鈣離子、鎂離子；
（3）第一次用碳酸鈉是調(diào)節(jié)pH值，第二次用碳酸鈉是為了沉淀Li₂CO₃．
（4）氫化鋰遇到水就立即溶解并釋放出大量的氣體，分析判斷為氫氣，依據(jù)氧化還原反應的實質(zhì)分析書寫；
（5）LiCl溶液加熱蒸干，LiCl水解生成的LiOH，受熱分解產(chǎn)生Li₂O，電解Li₂O的熔融物得到氧氣．

解答：解：（1）LiAlSi₂O₆可表示為：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂，故答案為：Li₂O?Al₂O₃?4SiO₂；
（2）MgSO₄能與氫氧化鈣反應生成Mg（OH）₂沉淀；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，所以沉淀x的主要成份的化學式是CaCO₃和Mg（OH）₂，故答案為：CaCO₃、Mg（OH）₂；
（3）第一次用碳酸鈉是調(diào)節(jié)pH值沉淀氫氧化鎂，第二次用碳酸鈉是為了沉淀Li₂CO₃，故答案為：前者是除去Ca²⁺，濃度過大會使部分Li⁺沉淀；后者是沉淀Li⁺，濃度大有利于Li₂CO₃沉淀的生成；
（4）鋰和氫氣在加熱時能反應生成白色固體氫化鋰，氫化鋰遇到水就立即溶解并釋放出大量的氣體，是氫化鋰和水反應生成氫氣和氫氧化鋰，反應的化學方程式為：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，故答案為：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑；
（5）LiCl溶液加熱蒸干，LiCl水解生成LiOH，受熱分解產(chǎn)生Li₂O，實際上電解的是LiCl和Li₂O的熔融混合物，
故答案為：加熱蒸干LiCl溶液時，LiCl有少量水解生成LiOH，受熱分解產(chǎn)成Li₂O，電解時產(chǎn)生O₂．

點評：本題考查金屬的冶煉、電解原理、氧化物的寫法等，難度中等，注意氧化物的書寫方法：將硅酸鹽寫成二氧化硅和其它氧化物形式，照例而行，保證原子總數(shù)，化合價不變，按化合價分別寫化學式，如有多個原子，在前面加上系數(shù)，使之成為倍數(shù)．