原题参照（第 33 页）
题 20
题 20
题干
碳酸锂 (\(Li_{2}CO_{3}\)) 广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水（含有 \(NaCl\)、\(LiCl\)、\(Li_{2}SO_{4}\) 和 \(MgCl_{2}\)）制备 \(Li_{2}CO_{3}\) 的工艺流程如下。
| 步骤序号 | 工艺操作 (Process Step) | 输入/加入物质 (Inputs) | 产出/流向物质 (Outputs/Flow) |
|---|---|---|---|
| 1 | 除杂1 | 浓缩后的盐湖卤水, 过量Ca(OH)₂ | 滤渣, 滤液1 |
| 2 | 除杂2 | 滤液1, Na₂CO₃溶液 | (流向过滤) |
| 3 | 过滤 | (来自除杂2) | CaCO₃, 滤液2 |
| 4 | 调pH | 滤液2, 盐酸 | (流向操作1) |
| 5 | 操作1 | (来自调pH) | NaCl固体, 滤液3 |
| 6 | 沉锂 | 滤液3, 饱和Na₂CO₃溶液 | Li₂CO₃固体, 滤液4 |
回答下列问题。
小题 (1)
浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除 \(Li^{+}\) 外，还有 \(Na^{+}\)、\(Mg^{2+}\)（填离子符号）。
填空 空1
小题 (2)
“除杂 1”所得滤渣的主要成分除 \(CaSO_{4}\) 外，还有 \(\underline{Mg(OH)_{2}}\) 。
填空 空1
小题 (3)
“除杂 2”中加入 \(Na_{2}CO_{3}\) 溶液的目的是 \(\underline{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} \xlongequal{\quad} CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH(或 CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \xlongequal{\quad} CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl)}\) (用化学方程式表示)。
填空 空1
小题 (4)
“滤液 2”显 \(\underline{碱}\) (填“酸”“中”或“碱”)性。
填空 空1
小题 (5)
结合下图分析。
| 温度/℃ | LiCl | NaCl | LiOH |
|---|---|---|---|
| 0 | 68 | 35 | 13 |
| 20 | 83 | 36 | 14 |
| 40 | 88 | 37 | 15 |
| 60 | 97 | 38 | 17 |
| 80 | 108 | 39 | 18 |
| 100 | 122 | 40 | 20 |
填空 空1
填空 空2
小题 ①
“调 pH”至溶液显中性，“操作 1”为 蒸发结晶、趁热过滤。
小题 ②
若未加盐酸“调 pH”而直接进行“操作 1”，析出的 \(NaCl\) 固体中可能含有 \(LiOH\)，原因是 溶液中含 \(OH^{-}\)，相同温度下，\(LiOH\) 的溶解度小于 \(NaCl\) 的溶解度。
小题 (6)
“滤液 3”一定是 \(NaCl\) (填化学式)的饱和溶液。
填空 空1
小题 (7)
“沉锂”时发生反应的化学方程式为 \(2LiCl + Na_{2}CO_{3} = Li_{2}CO_{3}\downarrow + 2NaCl\)。
填空 空1