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）在一定条件下反应生成Li2SO4（以及MgSO4、硅铝化合物等物质），进而制备金属锂，其生产流程如下：（1）用氧化

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）在一定条件下反应生成Li₂SO₄（以及MgSO₄、硅铝化合物等物质），进而制备金属锂，其生产流程如下：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：___．
（2）沉淀X主要成分为CaCO₃和___．
（3）写出盐酸与Li₂CO₃反应的离子方程式：___．
（4）写出电解熔融LiCl时阴极的电极反应式：___．
（5）流程中两次使用了Na₂CO₃溶液，试说明前后浓度不同的原因：前者是___；后者是___．
（6）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___．
（7）将盐酸与Li₂CO₃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）溶液中含有镁离子，氢氧化镁是沉淀，故答案为：Mg（OH）₂；
（3）盐酸与Li₂CO₃反应的离子方程式Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑，故答案为：Li₂CO₃+2H⁺=2Li⁺+H₂O+CO₂↑；
（4）电解时阴极得电子，电极方程式为Li⁺+e^-=Li，故答案为：Li⁺+e^-=Li；
（5）碳酸钠可与酸反应，第一次用碳酸钠可起到调节pH值的作用，可沉淀氢氧化镁，第二次用碳酸钠时浓度较大，是为了沉淀Li₂CO₃，
故答案为：浓度过大会使部分Li⁺ 沉淀；此时浓度大则有利于Li₂CO₃沉淀的生成；
（6）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↑；
（7）LiCl溶液在加热易发生水解生成LiOH和HCl，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，电解时产生O₂．
故答案为：加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解产生Li₂O，电解时产生O₂．