Question

高纯碳酸锂是制备其他高纯锂化合物及锂合金的主要原料。由粗碳酸锂(含有Na⁺、 K⁺、Ca²⁺等杂质离子)制备高纯碳酸锂的工艺流程如下：

碳酸锂溶解度与温度的关系如下表所示。

温度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	1.54	1.33	1.17	1.01	0.85	0.72

回答下列问题：

(1)浆料酸化时，温度不宜超过25℃的主要原因是____________________。

(2)蒸发时主要反应的离子方程式为________；母液循环次数对纯度、产率的影响如图所示，循环不宜起过3次的主要原因是____________________。

(3)为了获得高纯Li₂CO₃，过滤II后的操作为________________________。

Answer

温度过髙，CO2和Li2CO3在水中溶解度会减小，减慢反应速率 2Li++2HCO3- Li2CO3↓+CO2↑+H2O 循环次数增加，Na+、K+等杂质离子浓度增加，会降低产品纯度 将沉淀用热水洗涤2〜3次，干燥

【解析】粗碳酸锂(含有Na+、K+、Ca2+等杂质离子)制备高纯Li2CO3的工艺流程：粗碳酸锂溶于水再通入二氧化碳生成碳酸氢盐，再加入磷酸锂生成磷酸钙沉淀，过滤而除去钙，对滤液进行蒸发使碳酸氢锂分解生成沉淀Li2CO3，过滤后滤液中含有部分锂离子及钾离子、钠离子等，循环使用，滤渣为碳酸锂，洗涤、干燥后可得纯碳酸锂。

(1)根据碳酸锂在水的溶解度可知，温度越高，碳酸锂溶解度越小，二氧化碳气体在水的溶解度也减小，减小了反应速率，不利于生成碳酸氢锂，故答案为：温度过髙，CO2和Li2CO3在水中溶解度会减小，减慢反应速率；

(3)蒸发时碳酸氢锂生成碳酸锂，反应的离子方程式为2Li++2HCO3-=Li2CO3↓+CO2↑+H2O，母液循环次数增多，溶液中钠离子、钾离子的浓度会增大，会降低产品的纯度，故答案为：2Li++2HCO3-=Li2CO3↓+CO2↑+H2O；循环次数增多，溶液中钠离子、钾离子的浓度会增大，会降低产品的纯度；

(4)为了获得高纯Li2CO3，过滤Ⅱ后要将碳酸锂用热水洗涤2～3次、干燥，故答案为：将碳酸锂用热水洗涤2～3次、干燥。

点睛：本题以制备高纯Li2CO3的工艺流程为知识背景，考查了影响速率的因素、除杂质、离子方程式等。侧重于考查学生对题中信息的分析和利用能力。本题的难点是图像的识别。