《2026年金考卷中考试题汇编45套化学山东专版》

20. （13 分）碳酸锂（Li₂CO₃）是锂电池生产的核心原料，可以用盐湖水（含有 LiCl、NaCl、MgCl₂）为原料进行制备。
（1）化学小组的同学设计的制备 Li₂CO₃实验流程如图 1。

请回答下列问题：
①盐湖水“晒盐”得到粗盐，是利用蒸发结晶(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法实现的。
②“沉镁”时生成 Mg(OH)₂的化学方程式为Ca(OH)₂ + MgCl₂ = Mg(OH)₂↓ + CaCl₂。
③“沉钙”时加入的是稀 Na₂CO₃溶液且在常温下进行过滤，而“沉锂”时加入的是饱和 Na₂CO₃溶液，且加热到 80~90℃后再进行过滤。请结合上述实验流程和 Li₂CO₃的溶解度曲线（如图 2），解释“沉钙”和“沉锂”时所用 Na₂CO₃溶液浓度不同和过滤时温度不同的原因是CaCO₃在常温下难溶于水，Li₂CO₃微溶于水且溶解度随温度升高而减小，因此常温下使用Na₂CO₃稀溶液即可使钙离子沉淀完全；“沉锂”时，使用饱和碳酸钠溶液并加热可以降低Li₂CO₃的溶解度，使Li₂CO₃沉淀更完全(合理即可)。

（2）化学小组的同学为测定某 Li₂CO₃样品（杂质为 NaCl）中 Li₂CO₃的质量分数，称取 Li₂CO₃样品 16 g 加入烧杯中，再加入 146 g 溶质质量分数为 10%的稀盐酸，恰好完全反应。（已知：Li₂CO₃ + 2HCl = 2LiCl + H₂O + CO₂↑，LiCl 易溶于水）
请回答下列问题：
①恰好完全反应时，生成 CO₂的质量为8.8g(只填计算结果，精确至 0.1 g)。
②恰好完全反应时，烧杯中溶液里含有的溶质为LiCl、NaCl(填化学式)。
③计算该样品中 Li₂CO₃的质量分数（写出计算过程，结果精确至 0.1%）。

答案： 20
(1)①蒸发结晶 ②Ca(OH)₂ + MgCl₂ = Mg(OH)₂↓ + CaCl₂ ③CaCO₃在常温下难溶于水，Li₂CO₃微溶于水且溶解度随温度升高而减小，因此常温下使用Na₂CO₃稀溶液即可使钙离子沉淀完全；“沉锂”时，使用饱和碳酸钠溶液并加热可以降低Li₂CO₃的溶解度，使Li₂CO₃沉淀更完全(合理即可)
(2)①8.8 ②LiCl、NaCl
③解：设样品中Li₂CO₃的质量为x。
Li₂CO₃ + 2HCl = 2LiCl + H₂O + CO₂↑
74 73 44
$x \frac{73}{74}x \frac{44}{74}x$
$\frac{74}{146g×10%} = \frac{73}{x}$
解得x = 14.8g
该样品中Li₂CO₃的质量分数为$\frac{14.8g}{16g}×100% = 92.5%$
答：该样品中Li₂CO₃的质量分数为92.5%。
[解题思路]
(1)①氯化钠的溶解度受温度影响较小，可用蒸发结晶的方法从盐湖水中获得粗盐。②“沉镁”时氯化镁与氢氧化钙反应生成Mg(OH)₂和氯化钙，反应的化学方程式为Ca(OH)₂ + MgCl₂ = Mg(OH)₂↓ + CaCl₂。③CaCO₃在常温下难溶于水，Li₂CO₃微溶于水且溶解度随温度升高而减小，因此常温下使用Na₂CO₃稀溶液即可使钙离子沉淀完全；“沉锂”时，加热到80～90℃并使用饱和Na₂CO₃溶液可以显著降低Li₂CO₃的溶解度，促进Li₂CO₃沉淀更完全，提高锂的回收率。
(2)①设恰好完全反应时，生成二氧化碳的质量为y，
Li₂CO₃ + 2HCl = 2LiCl + H₂O + CO₂↑
73 44
146g×10% y
$\frac{73}{44} = \frac{146g×10%}{y}$
解得y = 8.8g
②Li₂CO₃与HCl反应生成LiCl、水和二氧化碳，Li₂CO₃样品含有的杂质为NaCl，因此恰好完全反应时，烧杯中溶液里含有的溶质为LiCl、NaCl。