20.磷酸二氫鋰作為鋰電池正極新型材料磷酸鐵鋰的原料,還能用于有機反應(yīng)的催化劑。某研究小組制備LiH
2PO
4,設(shè)計如圖流程:
已知:LiH
2PO
4在20℃時溶解度為126g,且隨溫度變化不大,難溶于醇。H
2CO
3:K
a1=5.5×10
-7,K
a2=4.7×10
-11;H
3PO
4:K
a1=6.9×10
-3,K
a2=6.2×10
-8,K
a3=4.8×10
-13。
請回答:
(1)第②步中H
3PO
4反應(yīng)完全的現(xiàn)象是
。
(2)第③步中煮沸的目的是
。
(3)第④步調(diào)pH適合的物質(zhì)是
(填化學(xué)式)。
(4)請給出方法1的操作順序(從下列選項選擇合適操作并按序排列):活性炭脫色→(
)→(
)→(
)→(
)→干燥。
a.趁熱過濾
b.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜,停止加熱
c.冷卻
d.減壓過濾
e.蒸發(fā)至溶液中出現(xiàn)大量晶體,停止加熱
f.乙醇洗滌
g.冷水洗滌
(5)方法2包括醇鹽析、過濾、洗滌、干燥等步驟。根據(jù)以下圖表判斷,下列說法不正確的是
。
A.由圖1可知,丙三醇的加入會使磷酸二氫鋰的產(chǎn)率下降,加入量越多,產(chǎn)率越低,原因是丙三醇粘度很大,嚴(yán)重影響產(chǎn)物的過濾
B.由圖2至圖4可知,最佳控制條件是乙醇與磷酸質(zhì)量比為2:3,結(jié)晶溫度0℃,結(jié)晶時間120min
C.圖5可知,方法1(a曲線)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶時易得到大顆粒晶體,原因是水溶液中LiH
2PO
4溶解度隨溫度變化較小,形成的晶核較少,晶體長大過程緩慢
D.圖5可知,方法2(b曲線)乙醇鹽析方法得到的晶體可用濾紙過濾
(6)若按n(H
3PO
4):n(Li
2CO
3)=205:1的比例,將98.0的高純碳酸鋰50.0g加入到磷酸溶液中,應(yīng)用方法2得到104.0g LiH
2PO
4,則LiH
2PO
4的產(chǎn)率為
(保留三位有效數(shù)字)。