锂被誉为“高能金属”．工业上用硫酸与β-锂辉矿（LiAlSi2O6和少量钙镁杂质）在250～300℃反应，生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等，其工业生产流程如下：（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组

Question

锂被誉为“高能金属”．工业上用硫酸与β-锂辉矿（LiAlSi₂O₆和少量钙镁杂质）在250～300℃反应，生成Li₂SO₄以及硅铝化合物、MgSO₄等，其工业生产流程如下：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：______．
（2）沉淀X的主要成分是（写化学式）______．
（3）流程中两次使用了Na₂CO₃溶液，试说明前后浓度不同的原因：______．
（4）锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂，氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体．试写出氢化锂遇水反应的化学方程式：______．
（5）将盐酸与Li₂C0₃完全反应后的溶液，加热蒸干得到固体，再将其熔融电解生产锂．电解时产生的氯气中会混有少量氧气，原因是______．

Answer 1

（1）LiAlSi₂O₆可表示为：Li₂O•Al₂O₃•4SiO₂，故答案为：Li₂O•Al₂O₃•4SiO₂；
（2）MgSO₄能与氢氧化钙反应生成Mg（OH）₂沉淀；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，所以沉淀x的主要成份的化学式是CaCO₃和Mg（OH）₂，故答案为：CaCO₃、Mg（OH）₂；
（3）第一次用碳酸钠是调节pH值沉淀氢氧化镁，第二次用碳酸钠是为了沉淀Li₂CO₃，故答案为：前者是除去Ca²⁺，浓度过大会使部分Li⁺沉淀；后者是沉淀Li⁺，浓度大有利于Li₂CO₃沉淀的生成；
（4）锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂，氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体，是氢化锂和水反应生成氢气和氢氧化锂，反应的化学方程式为：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑，故答案为：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑；
（5）LiCl溶液加热蒸干，LiCl水解生成LiOH，受热分解产生Li₂O，实际上电解的是LiCl和Li₂O的熔融混合物，
故答案为：加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解产成Li₂O，电解时产生O₂．