工业上以锂辉石（Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O

Question

工业上以锂辉石（Li ₂ O·Al ₂ O ₃ ·4SiO ₂ ，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

已知：① Li ₂ O·Al ₂ O ₃ ·4SiO ₂  +H ₂ SO ₄ （浓） Li ₂ SO ₄ +Al ₂ O ₃ ·4SiO ₂ ·H ₂ O↓　　　　 
② 某些物质的溶解度（S）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al ₂ O ₃ 的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是__________________________。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH) ₂ 和CaCO ₃ 。向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）_______________________。
（3）向滤液2中加入饱和Na ₂ CO ₃ 溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是__________________________________。
（4）工业上，将Li ₂ CO ₃ 粗品制备成高纯Li ₂ CO ₃ 的部分工艺如下。
a．将Li ₂ CO ₃ 溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH ₄ HCO ₃ 溶液，过滤、烘干得高纯Li ₂ CO ₃ 。
① a中，阳极的电极反应式是___________________。
②为什么要用离子选择透过膜隔开________________（任写一点）
③ b中，生成Li ₂ CO ₃ 反应的化学方程式是__________________。

Answer 1

（1）Al ³⁺ +3NH ₃ ·H ₂ O = Al(OH) ₃ ↓+3NH ₄ ⁺
（2）       
（3）Li ₂ CO ₃ 的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li ₂ CO ₃ 的损失
（4）① 2Cl ^- ―2e ^- = Cl ₂ ↑；②防止氯气与氢氧化锂反应，使产品不纯，防止氯气与氢气发生反应，引起爆炸；③  2LiOH+NH ₄ HCO ₃ = Li ₂ CO ₃ +NH ₃ +2H ₂ O