碳酸鋰用途廣泛，在電池、潤滑劑、陶瓷、玻璃、冶煉等重要工業領域都是不可或缺原料。以β-鋰輝石（ Li2Al2Si4Ox）為原料，硫酸法是工業上制取碳酸鋰比較成熟的生產工藝。相關流程如圖所示：
已知：碳酸鋰溶于稀酸，微溶于水，在水中的溶解度隨溫度升高而降低，不溶于醇和丙酮等有機溶劑。請回答下列問題：
（1）用氧化物的形式表示β-鋰輝石（ Li2Al2Si4Ox） 的組成：Li2O?Al2O3?4SiO2Li2O?Al2O3?4SiO2。
（2）硫酸化焙燒時硫酸的用量為理論耗酸量的1.1倍，原因是硫酸如果加入過少，β-鋰輝石反應不完全，不充分，鋰元素利用率低；硫酸如果加入過多，消耗的酸多，后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔硫酸如果加入過少，β-鋰輝石反應不完全，不充分，鋰元素利用率低；硫酸如果加入過多，消耗的酸多，后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔。
（3）“浸出”時發生反應的離子方程式為（一個即可）CaCO3+2H++SO42-=CaSO4+H2O+CO2↑（或3CaCO3+2Al3++3H2O=3Ca2++2Al（OH）3↓+3CO2↑）CaCO3+2H++SO42-=CaSO4+H2O+CO2↑（或3CaCO3+2Al3++3H2O=3Ca2++2Al（OH）3↓+3CO2↑）。
（4）下列說法中，正確的是ACDACD。
A．“硫酸焙燒”溫度控制在250℃-300℃之間，既能保證反應速率又可避免硫酸揮發
B．“濾渣1“的成分只有SiO2、Al（OH）3。
C．飽和碳酸鈉沉淀鋰離子時通常在95℃以上進行，可減少碳酸鋰溶解而增加產率
D．流程圖中的“一系列操作”包括：過濾、洗滌、干燥
（5）工業上常用滴定法測定工業碳酸鋰中碳酸鋰的含量
①配制并標定鹽酸標準液
取25.00毫升鹽酸（密度1.19g/mL），置于1000毫升容量瓶，加水稀釋至刻度，搖勻。
用碳酸鈉作基準物進行相關標定。
②測定碳酸鋰的含量
將0.100g產品置于250毫升錐形瓶中，加水50mL，滴加0.1-0.2毫升甲基紅-溴甲酚綠，用鹽酸標準液滴定至溶液由綠色變為酒紅色，煮沸20分鐘驅除二氧化碳，冷卻繼續滴定溶液變酒紅色為終點，達滴定終點時消耗鹽酸標準液V mL下列說法不正確的是ADAD。
A．取25.00 mL鹽酸時只能采用移液管；移液管放液時應垂直進入接液器且尖嘴與接液器內壁接觸
B．稱取產品應選擇電子天平；電子天平讀數時，側門應處于關閉狀態
C．甲基紅一溴甲酚綠在滴定中作指示劑，應密封陰涼干燥避光保存
D．滴定中如未煮沸驅除二氧化碳，會導致測量結果偏高
【答案】Li2O?Al2O3?4SiO2；硫酸如果加入過少，β-鋰輝石反應不完全，不充分，鋰元素利用率低；硫酸如果加入過多，消耗的酸多，后續中還需要除去過量的硫酸，增加后續雜質的處理量、增加后續中和酸的負擔；CaCO3+2H++SO42-=CaSO4+H2O+CO2↑（或3CaCO3+2Al3++3H2O=3Ca2++2Al（OH）3↓+3CO2↑）；ACD；AD
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：27引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5