Question

【題目】氫氧化鋰(LiOH)是重要的初加工鋰產品之一，可用于繼續生產氟化鋰、錳酸鋰等，在實驗室模擬用天然鋰輝石(主要成分是LiAlSi2O6)生產LiOH的一種工藝流程如圖所示：

已知：溶液1中含有Li+、K+、Al3+、Na+、Fe3+、等離子。請回答下列相關問題。

（1）高溫燒結的目的是________________________________________________。

（2）操作1是_____________________________。

（3）判斷LiOH已洗滌干凈的操作是______________________________________________。

（4）工業生產中通過電解LiC1溶液的方法也可制得LiOH，其原理如圖所示，電極a應連接電源的_________(選填“正極”或“負極”)，電極b發生的反應是__________，陽離子交換膜的作用是_________________________________。

Answer 1

【答案】將鋰輝石轉化為可溶性硫酸鹽（答案合理即可） 溶解、過濾（寫溶解、過濾、洗滌也可以） 取少量最后一次洗滌液于試管中，加鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，如無白色沉淀，則可判斷已洗滌干凈（答案合理即可） 正極 （或） 防止氯氣與氫氣、接觸發生反應（答案合理即可）

【解析】

（1）鋰輝石難溶于水，通過流程可知，高溫燒結后主要成分都轉化為了可溶性物質；

（2）高溫燒結所得物質為固體，可通過溶解、過濾后得到沉淀1和溶液1。

（1）鋰輝石難溶于水，由流程可知，高溫燒結后主要成分都轉化為了可溶性物質，因此其目的是將鋰輝石轉化為可溶性硫酸鹽，故答案為：將鋰輝石轉化為可溶性硫酸鹽；

（2）高溫燒結所得物質為固體，由流程可知，操作1后得到沉淀1和溶液1，因此操作1是溶解、過濾，故答案為：溶解、過濾；

（3）由流程可知，LiOH表面附有硫酸鈉，判斷LiOH是否洗滌干凈可通過檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根來判斷，具體操作為取少量最后一次洗滌液于試管中，加鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，如無白色沉淀，則可判斷LiOH已洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，加鹽酸酸化，再滴加氯化鋇溶液，如無白色沉淀，則可判斷LiOH已洗滌干凈；

（4）由示意圖可知，電極a處進入的是飽和溶液，產生的氣體應該是氯氣，電極b進入的是稀LiOH溶液，產生的氣體應該是氫氣，因此電極a為陽極，連接電源的正極，電極b為陰極，電極反應式為或，電解生成的氯氣能與氫氣和氫氧化鋰溶液反應，為防止氯氣與氫氣、LiOH接觸發生反應，應選用陽離子交換膜，故答案為：正極；（或）；防止氯氣與氫氣、接觸發生反應。