碳酸鋰(Li2CO3)是制備鋰電池的關鍵原料。研究小組采用下列方法在實驗室制備碳酸鋰,反應原理為2LiCl+2NH3+CO2+H2O═Li2CO3↓(白色)+2NH4Cl。
Ⅰ.制備氯化鋰溶液
小組同學將4.8g氫氧化鋰(LiOH)固體加入燒杯中,加入適量7.3%的鹽酸,攪拌、靜置、過濾,得到氯化鋰溶液。
(1)計算上述操作中所用鹽酸的質(zhì)量是多少?
Ⅱ.研究小組采用圖1裝置制備碳酸鋰,實驗操作如下:
a.關閉K1,打開K2通入NH3,調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開K1通入CO2;
b.待三頸燒瓶內(nèi)出現(xiàn)較多Li2CO3固體時,關閉K2停止通NH3,一段時間后,關閉K1停止通CO2;
c.將三頸燒瓶內(nèi)的反應混合物過濾、洗滌、干燥。
【資料】常溫常壓下,1體積水約能溶解700體積氨氣,1體積水約能溶解1體積二氧化碳。
請回答下列問題:
(2)實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的化學方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
;
(3)飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 吸收CO2中的HCl氣體,防止影響實驗
吸收CO2中的HCl氣體,防止影響實驗
;
(4)研究小組在該實驗中以氨水為原料制取氨氣。氨水是氨氣的水溶液,主要成分NH3?H2O,易揮發(fā)。NH3?H2O不穩(wěn)定,受熱易分解出氨氣。將濃氨水滴加到固體燒堿上可以快速產(chǎn)生氨氣,發(fā)生裝置最好選用 C
C
(填序號),固體燒堿在此過程中的作用是 燒堿溶于水放出熱量,促進氨水揮發(fā)(或燒堿溶于水放出熱量,促進一水合氨分解出氨氣,或氫氧化鈉吸收了濃氨水中的水,促使氨水快速分解。)
燒堿溶于水放出熱量,促進氨水揮發(fā)(或燒堿溶于水放出熱量,促進一水合氨分解出氨氣,或氫氧化鈉吸收了濃氨水中的水,促使氨水快速分解。)
(任寫一條)。
(5)打開K2通入NH3一段時間后,才打開K1通入CO2,原因是 NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨氣后溶液呈堿性,利于吸收更多CO2
NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨氣后溶液呈堿性,利于吸收更多CO2
。
(6)三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是 控制瓶內(nèi)氣壓與外界大氣壓一致
控制瓶內(nèi)氣壓與外界大氣壓一致
。