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碳酸鋰(Li2CO3)是制備鋰電池的重要原料,工業(yè)上可通過以下兩種途徑制備。
方案一:以鋰輝石精礦(主要成分為Li2O,其余成分不溶于水,也不參與反應(yīng))為原料制取碳酸鋰粗產(chǎn)品,其主要工藝流程如圖所示:
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查閱資料:①碳酸鋰的溶解度與溫度的關(guān)系見下表:
溫度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
②碳酸鋰與碳酸鈣類似,能與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。
(1)在投入酸浸槽前,鋰輝石精礦需進(jìn)行粉碎研磨的預(yù)處理,其目的是
增大接觸面積,使反應(yīng)更充分
增大接觸面積,使反應(yīng)更充分
。
(2)酸浸槽中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O
Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O

(3)沉鋰池中分離Li2CO3的操作名稱是
過濾
過濾
。
(4)洗滌時(shí)使用熱水的原因是
溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗
溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗
。
(5)驗(yàn)證Li2CO3洗滌干凈的操作是,取最后一次洗滌液,向其中加入
鹽酸酸化的氯化鋇
鹽酸酸化的氯化鋇
溶液,無明顯現(xiàn)象,則Li2CO3洗滌干凈。
方案二:利用廢舊磷酸鐵鋰電池采用“過氧化氫+硫酸”浸出體系,在外加電場作用下使鋰離子脫出,選擇性回收鋰。浸出液經(jīng)過除雜后再加入過量的碳酸鈉溶液可獲得粗碳酸鋰。
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(6)浸出過程保持更高的氧化還原電位,可以更好地促進(jìn)鋰的浸出,抑制鐵的溶解,從而更好地實(shí)現(xiàn)了鋰的選擇性浸出。綜合圖2、圖3,該過程選擇最適宜的pH范圍是
A
A
(填字母)。
A.2.5-3.0
B.3.0-4.0
C.5.0-6.0
(7)方案二利用廢舊磷酸鐵鋰電池制備粗碳酸鋰,其顯著的優(yōu)點(diǎn)是
節(jié)約資源
節(jié)約資源
。(答一點(diǎn))
測定碳酸鋰粗產(chǎn)品的純度
為測定碳酸鋰粗產(chǎn)品純度(雜質(zhì)不溶于水,也不參與反應(yīng)),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。
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【查閱資料】堿石灰主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉固體,能吸收水和二氧化碳。
【操作步驟】
①連接好裝置,檢查裝置的氣密性。
②在C中加入8g碳酸鋰粗產(chǎn)品。打開彈簧夾K1,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的空氣。
③稱量E的質(zhì)量為342.5g。
④關(guān)閉彈簧夾K1,慢慢滴加稀硫酸至過量,直至C中
不再冒氣泡
不再冒氣泡
。
⑤再次稱量E的質(zhì)量為346.9g。
試回答下列問題:
(8)請將步驟④補(bǔ)充完整。
(9)B裝置的作用是
吸收空氣中的二氧化碳
吸收空氣中的二氧化碳

(10)下列各項(xiàng)措施中,能提高測定準(zhǔn)確度的是
AE
AE
(填字母)。
A.緩慢滴加稀硫酸
B.在B、C之間增加裝有濃硫酸的洗氣瓶
C.將D、E裝置調(diào)換順序
D.去除F裝置
E.在步驟⑤之前,再次打開彈簧夾K1,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的空氣
(11)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算碳酸鋰粗產(chǎn)品的純度。(寫出計(jì)算過程)
【答案】增大接觸面積,使反應(yīng)更充分;Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O;過濾;溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗;鹽酸酸化的氯化鋇;A;節(jié)約資源;不再冒氣泡;吸收空氣中的二氧化碳;AE
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/8 8:0:9組卷:199引用:3難度:0.3
相似題
  • 1.學(xué)習(xí)完金屬的化學(xué)性質(zhì),興趣小組進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
    ?菁優(yōu)網(wǎng)
    【實(shí)驗(yàn)一】同學(xué)們進(jìn)行如圖1所示的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證鐵、鋅、銅、銀四種金屬的活動性強(qiáng)弱。
    (1)試管②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
     
    。
    (2)你認(rèn)為通過上述圖1所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耱?yàn)證鐵、鋅、銅、銀四種金屬的活動性強(qiáng)弱?
     
    (填“能”或“不能”)。
    【實(shí)驗(yàn)二】在完成實(shí)驗(yàn)一后,同學(xué)們將試管①②③內(nèi)反應(yīng)后的物質(zhì)都倒入廢液缸中(如圖2),小組同學(xué)對廢液缸中混合物的成分產(chǎn)生了探究興趣,待混合物充分反應(yīng)后,過濾,得到濾渣和淺綠色濾液。
    (3)小明將鐵絲放入淺綠色濾液中,一段時(shí)間后,鐵絲表面沒有發(fā)生變化。由此判斷濾液中含有的溶質(zhì)是
     
    (填化學(xué)式)。
    (4)探究濾渣的成分
    【提出問題】濾渣的成分是什么?
    【作出猜想】小明的猜想:銀、銅、鐵、鋅。
    你的猜想:猜想Ⅰ:銀、銅;猜想Ⅱ:
     

    【分析思考】同學(xué)們認(rèn)為小明的猜想不正確,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,小明的猜想不正確的原因是
     
    。
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)證明猜想Ⅱ正確,請你完成下列實(shí)驗(yàn)方案。
    實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
    取少量濾渣樣品,
     
    固體表面產(chǎn)生氣泡 猜想Ⅱ正確
    【反思交流】在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí),除了考慮生成物外,還需要考慮
     
    。
    發(fā)布:2024/9/28 10:0:1組卷:50引用:1難度:0.4
  • 2.某工廠的廢水中含有AgNO3和Cu(NO32,為處理水體污染并回收金屬,某學(xué)習(xí)小組取樣后向廢水中加入一定量鐵粉,過濾得到固體A和濾液B,向固體A中滴加稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,小組同學(xué)對濾液B的成分進(jìn)行探究。
    【提出問題】濾液B中含有哪些成分?
    蕭蕭的猜想:含有Fe(NO32
    紅紅的猜想:含有Fe(NO32和AgNO3兩種溶質(zhì)
    樂樂的猜想:含有Fe(NO32和Cu(NO32兩種溶質(zhì)
    你的猜想:(1)
     
    。
    【表達(dá)與交流】寫出該實(shí)驗(yàn)中一定發(fā)生的化學(xué)方程式(2)
     
    。
    【反思與評價(jià)】你認(rèn)為其他三位同學(xué)的猜想中(3)
     
    的猜想不正確,理由是(4)
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)探究】為證明你的猜想是正確的,另取濾液B少許,向其中加入適量的(5)
     
    (只需一種藥品),觀察到明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可。
    【歸納總結(jié)】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)歸納,在分析金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)后所得濾液中溶質(zhì)成分時(shí),需要考慮的因素有(6)
     
    (只答一種)。
    發(fā)布:2024/9/29 6:0:3組卷:7引用:1難度:0.3
  • 3.2021年12月9日,我國“天宮課堂”第一課成功授課。興趣小組同學(xué)對其中的“泡騰片實(shí)驗(yàn)”很好奇,于是一起開展如下探究。
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    【查閱資料】
    ①維生素C(C6H8O6)具有增強(qiáng)機(jī)體抵抗力,預(yù)防和治療壞血病等作用。
    ②檸檬酸為食用酸類,由碳、氫、氧三種元素組成,可增強(qiáng)體內(nèi)正常代謝。
    ③碳酸氫鈉由碳、氫、氧、鈉四種元素組成,在醫(yī)療上可以治療胃酸過多。
    【提出問題】維生素C泡騰片溶于水后產(chǎn)生的氣體是什么?
    【猜想與假設(shè)】
    同學(xué)甲認(rèn)為:產(chǎn)生的氣體中不可能含有CO和H2,因?yàn)閺乃幤钒踩嵌瓤紤],H2易燃易爆,CO有毒。
    (1)同學(xué)乙認(rèn)為:產(chǎn)生的氣體也不可能含有N2,因?yàn)?
     

    (2)你認(rèn)為產(chǎn)生的氣體可能是什么?請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)
     
    發(fā)布:2024/9/28 12:0:2組卷:3引用:2難度:0.5
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