碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域．已β-锂辉石（主要成分为Li2O-Al2O3-4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．（1）步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是．（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液．（3）步骤2中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有（4）步骤3中，生成沉淀的离子方程为（5）从母液中可回收的主要物质是．试题及答案-填空题-云返教育

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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域．已β-锂辉石（主要成分为Li₂O-Al₂O₃-4SiO₂）为原材料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

已知：Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是          ．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li⁺、SO₄^2-，另含有Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质，需在搅拌下加入          （填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液．
（3）步骤2中，将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有
（4）步骤3中，生成沉淀的离子方程为
（5）从母液中可回收的主要物质是          ．

试题解答

增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率:石灰石:Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺:2Li⁺+CO₃^2-=Li₂CO₃↓:Na₂SO₄

解：（1）固体颗粒越小，化学反应速率越快，同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中，故答案为：（1）增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率；
（2）所给三种物质中，只有CaCO₃能够降低溶液的酸度，提高溶液的pH到6.0～6.5，可除去Fe³⁺、Al³⁺．，故答案为：石灰石；
（3）步骤Ⅱ中加入H₂O₂溶液，可将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，然后加入石灰乳可除去其中的Fe³⁺和Mg²⁺，再加入Na₂CO₃溶液可除去Ca²⁺．此时溶液中的离子主要有Li⁺、Na⁺、SO₄^2-，
故答案为：Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺；
（4）步骤Ⅲ加入饱和Na₂CO₃溶液后，主要使Li⁺转化为Li₂CO₃沉淀，故答案为：2Li⁺+CO₃^2-=Li₂CO₃↓；
（5）反应后，溶液中的Na₂SO₄以及加入的过量Na₂CO₃便留在母液中，可回收的主要物质为Na₂SO₄，故答案为：Na₂SO₄．

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