Question

【題目】氟化鋰(LiF)難溶于水，可用于核工業、光學玻璃制造等。以透鋰長石(含Li2O、Al2O3、SiO2)為原料制備氟化鋰的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)濾液I中含有的金屬離子有________，濾渣I的一種用途是________________。

(2)濾渣Ⅱ是目前應用最廣泛的無機阻燃劑，寫出生成濾渣Ⅱ的離子方程式：________________。常溫下，若向濾液I中滴加氨水調節pH=5時，溶液中c(Al3+)=________mol·L－1，則溶液中A13+________(填“是”或“否”)沉淀完全(已知Ksp[Al(OH)3]=2.0×10－33，且溶液中的離子濃度小于1.0×10－5mol·L－1時沉淀完全)。

(3)操作Ⅳ包括________________、________________和干燥。

(4)寫出Li2CO3與氫氟酸反應的化學方程式：________________________，該反應不能在玻璃容器中進行的原因是________________________(用化學方程式表示)。

Answer 1

【答案】Li-、Al3+ 制作光導纖維(或制玻璃、制粗硅等，答案正確即可) Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+ 2.0×10-6 是 過濾 洗滌 Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O 4HF+SiO2=2H2O+SiF↑

【解析】

通過流程圖分析各步發生的化學反應，根據溶度積常數判斷沉淀是否完全。

(1) Li2O、Al2O3與硫酸反應生成硫酸鋰和硫酸鋁，所以濾液I中含有的金屬離子有Li-、Al3+ ；濾渣I是二氧化硅，它的一種用途是制作光導纖維，

故答案為：Li2O、Al2O3，制作光導纖維；

(2)濾渣Ⅱ是氫氧化鋁沉淀，離子方程式為：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+；

c(OH-)=Kw/c(H+)=10-14/10-5=10-9，Ksp[Al(OH)3]= c(Al3+) c3(OH-)= c(Al3+)(10-9)3=2.0×10－33，則c(Al3+)=2.0×10-6mol·L－1，鋁離子完全沉淀，

故答案為：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+；2.0×10-6；是；

(3)由流程圖知操作Ⅳ包括過濾、洗滌和干燥，

故答案為：過濾、洗滌；

(4)Li2CO3與氫氟酸發生復分解反應，化學方程式：Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O；氫氟酸與玻璃種二氧化硅反應，所以不能在玻璃容器中進行，方程式為：4HF+SiO2=2H2O+SiF↑，

故答案為：Li2CO3+2HF=2LiF+CO2↑+H2O；4HF+SiO2=2H2O+SiF↑。