化学竞赛无机化学绝密_碱金属和碱土金属分析报告.ppt

蒸发滤液，使 K2SO4 析出，在烧 结步骤中循环使用。 在沸腾的滤液中加入饱和 Na2CO3 溶液，得到 Li2CO3 沉淀。 温度高时碳酸锂的溶解度较小。 滤液中尚存在的未沉淀完全 的 Li。 有两种处理方法可以采用。 ① 在溶液蒸发后与得到的 硫酸钠、硫酸钾混合物一起，投 入到烧结步骤中使用。 ② 也可以加入 NaF 得到 LiF 沉 淀，再经由以下反应生成 Li2CO3 2 LiF + Na2CO3 ——— Li2CO3 + 2 NaF 熔融 硫酸盐法的缺点是大量使用的 硫酸钾价格昂贵。 第二种方法一般称为石灰法 将锂辉石与石灰（CaO）在1000℃下烧结，发生如下反应 2 LiAl 2 + 9 CaO ——— Li2O + CaO?Al2O3 + 4 [ 2CaO?SiO2 ] （SiO3） 高温 用水浸取烧结物，浸取液经 多次蒸发结晶可得 LiOH。 Li2O + CaO?Al2O3 + 4 [ 2CaO?SiO2 ] 石灰法的缺点是，浸取液为 LiOH 的稀溶液，处理很大体积 的稀溶液，能源消耗极多。 Li2CO3 和 LiOH 均需与盐酸 作用转化为 LiCl，再经电解生产 金属锂。 （OH） 而对于 Al3+ 进行上述实验，则 Al 3 沉淀不能重新生成 （OH） 将 Na2[ Be 4 ] 溶液稀释后 煮沸，则 Be 2 沉淀重新生成。 （OH） 这种沉淀是聚合度高而电荷数 相对较低的铍酸盐聚沉形成的。 Al（III）在醋酸?醋酸钠缓冲溶液 中完全沉淀为 Al 3。 （OH） Be（II）在碱性介质中可以被 8 ? 羟基喹啉沉淀。 利用这一性质可以将铍和铝分离。 碱金属和碱土金属等活泼金属 经常采用电解方法生产。 1. 3 金属的提取和自然资源的利用 即使采用热还原法，也要 使用更合适的还原剂，而不能 用碳作还原剂 。 金属钠的生产采用以石墨为阳 极，以铁为阴极，电解 NaCl 熔盐 的方式进行 1. 3. 1 电解法 阳极 2 Cl－ = Cl2 + 2 e? 阴极 2 Na+ + 2 e? = 2 Na Na 的沸点为 883℃，与 NaCl 的熔点 801℃ 相近，所以生成的金 属钠易挥发损失掉。 为此要加助熔剂，如 CaCl2。 这样，在比 Na 的沸点低得多的温 度下 NaCl 即可熔化。 液态 Na 的密度小，浮在熔盐 上面，易于收集。 加助熔剂不利的影响是，产物 中总有少许 Ca。 海水中镁的质量分数约为 0.12 %， 是钠的十分之一。 自然界中镁资源极其丰富。 用煅烧石灰石所得的 CaO 将海水 中的 Mg 沉淀为 Mg OH 2 （ ） Mg2+ + CaO + H2O —— Mg OH 2 + Ca2+ （ ） Mg OH 2 与盐酸作用后结晶 先得到 MgCl2?6 H2O： （ ） Mg 2 + 2 HCl + 4 H2O ——— MgCl2?6 H2O （OH） 加热浓缩得到部分脱水的氯化 镁，产物主要是 MgCl2?2 H2O。 之后在氯化氢气氛下加热得到 MgCl2?1.5 H2O。 最后将 MgCl2?1.5 H2O 置于熔融的 NaCl 和 CaCl2 的槽中蒸掉余下的水分 并经电解得到金属镁和氯气。 MgCl2 ——— 2 Mg + Cl2 通电 反应方程式为 生成的 Cl2 在水蒸气和天然气中 燃烧，转化成HCl， 再用于Mg 2