Question

碳酸锂是制取各种精细锂化合物、金属锂等的基础锂盐。一种用锂辉矿烧渣主要成分为，还含有少量MgO、及FeO等杂质制备的工艺流程如下：

步骤I“浸取”时，为提高浸取速率，除适当增大硫酸浓度外，还可采取的措施是________任写一条。

步骤Ⅱ加粉末的作用是________。

步骤Ⅳ加入发生反应的离子方程式为________；步骤V“过滤”前需调整溶液的pH范围为________。已知开始沉淀的pH为，沉淀完全的pH为；开始沉淀的pH为，沉淀完全的pH为，pH大于时沉淀开始溶解。

步骤Ⅶ“过滤”时得到的滤渣的主要成分是________填化学式。

步骤X“洗涤”时，为检验是否洗涤完全，可选用的试剂是________。

某工厂用at锂辉矿烧渣含制得，制得碳酸锂的纯度为________。

可用作锂离子电池的电解质，可用氟硼酸与在水溶液中制取，该反应的化学方程式为________。

Answer

升高反应温度或减小锂辉矿烧渣粉粒直径 除去过量的硫酸 、 盐酸酸化的溶液或其他合理答案

【解析】

锂辉矿烧渣(主要成分为β-Li2O·Al2O3·4SiO2，还含有少量MgO、Fe2O3及FeO等杂质)加入稀硫酸，Li2O、Al2O3、MgO、Fe2O3及FeO转化为相应的金属阳离子，SiO2不溶解，加入碳酸钙是除去过量的硫酸，过滤是除去不溶解的SiO2，加入过氧化氢是把亚铁离子转化为三价铁离子，再通过调节pH一并把Fe3+、Al3+除去，加入草酸钠、氢氧化钠是为了除去Ca2+、Mg2+，使其转化为：CaC2O4、Mg(OH)2，最后剩余Li+再经过流程中一系列的处理最终得到目标产物，据此解答。

根据上述分析可知：

（1）步骤Ⅰ“浸取”时，为提高浸取速率，除适当增大硫酸浓度外，还可采取的措施是：升高反应温度，或者粉碎锂辉矿烧渣增大接触面积，故答案为：升高反应温度(或减小锂辉矿烧渣粉粒直径)；

（2）步骤Ⅱ加CaCO3粉末的作用是：除去过量的硫酸，故答案为：除去过量的硫酸；

（3）步骤Ⅳ加入H2O2发生反应的离子方程式为：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；步骤V“过滤”前需调整溶液的pH，是为了使Fe3+、Al3+全部转化为沉淀而除去，故pH的范围为：5.4≤pH＜7.8，故答案为：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；5.4≤pH＜7.8；

（4）步骤Ⅶ“过滤”是为了除去加入草酸钠、氢氧化钠而使Ca2+、Mg2+形成的CaC2O4、Mg(OH)2沉淀，故答案为：CaC2O4、Mg(OH)2；

（5）步骤Ⅹ“洗涤”时，是为了除去沉淀所吸附的离子，如果检验是否吸附硫酸根离子可用盐酸酸化的BaCl2溶液，故答案为：盐酸酸化的BaCl2溶液(或其他合理答案)；

（6）某工厂用a t锂辉矿烧渣(含93.0％β-Li2O·Al2O3·4SiO2)制得b t Li2CO3，设用a t锂辉矿烧渣(含93.0％β—Li2O·Al2O3·4SiO2)理论上可以转化得到Li2CO3的质量为：x，则有：

β—Li2O·Al2O3·4SiO2~Li2CO3

a93%t                           x

372                                 74             x=，

制得碳酸锂的纯度为：，故答案为：；

（7）LiBF4可用作锂离子电池的电解质，可用HBF4(氟硼酸)与Li2CO3在水溶液中制取，该反应的化学方程式为：2HBF4＋Li2CO3＝2LiBF4＋CO2↑＋H2O，故答案为：​2HBF4＋Li2CO3＝2LiBF4＋CO2↑＋H2O。