Карбонат лития: способы получения и химические свойства
Карбонат лития — соль щелочного металла лития и угольной кислоты. Белое вещество, при прокаливании разлагается выше температуры плавления. Умеренно растворяется в холодной воде, меньше — в горячей.
Относительная молекулярная масса Mr = 73,89; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,11; tпл = 618º C.
Способ получения
1. Карбонат лития можно получить путем взаимодействия оксида лития и углекислого газа:
2. При комнатной температуре, в результате взаимодействия гидроксида лития и углекислого газа образуется карбонат лития и вода:
3. В результате обменной реакции между сульфатом лития и, например, карбонатом натрия, происходит образование карбоната лития:
Качественная реакция
Качественная реакция на карбонат лития — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:
1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, карбонат лития образует хлорид лития, углекислый газ и воду:
2. Взаимодействуя с серной кислотой, карбонат лития образует углекислый газ и воду, а также сульфат лития:
Химические свойства
1. Карбонат лития разлагается при температуре от 730º до 1270º с образованием оксида лития и углекислого газа:
2. Карбонат лития может реагировать с простыми веществами :
2.1. Карбонат лития реагирует с углеродом . При этом образуется оксид лития и угарный газ:
2.2. С магнием карбонат лития реагирует с образованием лития, оксида магния и углекислого газа:
Li2CO3 + Mg = 2Li + MgO + CO2
3. Карбонат лития вступает в реакцию со многими сложными веществами :
3.1. Карбонат лития реагирует с водой и углекислым газом, образуя гидрокарбонат лития:
3.2. Карбонат лития может реагировать с гидроксидом кальция с образованием гидроксида лития и карбоната кальция:
3.3. При взаимодействии с хлороводородной кислотой карбонат лития образует хлорид лития, углекислый газ и воду:
3.4. Карбонат лития способен реагировать со некоторыми оксидами :
3.4.1. Карбонат лития при сплавлении реагирует с оксидом кремния . Взаимодействие карбоната лития с оксидом кремния приводит к образованию силиката лития и углекислого газа:
3.4.2. Карбонат лития взаимодействует с оксидом алюминия . При этом образуются алюминат лития и углекислый газ:
3.4.3. При взаимодействии карбоната лития с оксидом хрома и кислородом выделяется хромат лития и углекислый газ:
Гидролиз карбоната лития
Li2CO3 — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.
Первая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
Li2CO3 + HOH ⇄ LiHCO3 + LiOH
Полное ионное уравнение
2Li + + CO3 2- + HOH ⇄ Li + + HCO3 — + Li + + OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
CO3 2- + HOH ⇄ HCO3 — + OH —
Вторая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
LiHCO3 + HOH ⇄ H2CO3 + LiOH
Полное ионное уравнение
Li + + HCO3 — + HOH ⇄ H2CO3 + Li + + OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HCO3 — + HOH ⇄ H2CO3 + OH —
Среда и pH раствора карбоната лития
В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).
Задание 31
Задание 31.1
Из предложенного перечня веществ (перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Источник — Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии 2019 года
Реакция ионного обмена возможна между гидрокарбонатом калия и гидроксидом калия:
Задание 31.2
Из предложенного перечня веществ (перманганат натрия, фтороводород, оксид азота (IV), фосфат кальция, гидроксид натрия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Реакция ионного обмена возможна между фтороводородом и гидроксидом натрия:
HF + KOH = KF + H2O
HF + K + + OH – = K + + F — + H2O
HF + OH – = F — + H2O
Задание 31.3
Из предложенного перечня веществ (азотная кислота, нитрат калия, нитрит натрия, ацетат лития, бихромат натрия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Реакция ионного обмена возможна между азотной кислотой и ацетатом лития:
Задание 31.4
Из предложенного перечня веществ (карбонат калия, иодид натрия, оксид марганца (IV), соляная кислота, нитрат натрия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Реакция ионного обмена возможна между карбонатом калия и соляной кислотой:
Задание 31.5
Из предложенного перечня веществ (хлорид меди (II), нитрат натрия, перманганат калия, сульфат натрия, сульфид калия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Реакция ионного обмена возможна между хлоридом меди (II) и сульфидом калия:
CuCl2 + K2S = CuS + 2KCl
Cu 2+ + 2Cl — + 2K + + S 2- = CuS + 2K + + 2Cl —
Cu 2+ + S 2- = CuS
Задание 31.6
Из предложенного перечня веществ (хлорид натрия, гидроксид калия, нитрат хрома (III), нитрат кальция, бром; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Реакция ионного обмена возможна между нитратом хрома (III) и гидроксидом калия:
Задание 31.7
Из предложенного перечня веществ (сульфат аммония, хлороводород, оксид фосфора (V), оксид марганца (IV), ацетат бария; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.
Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ
Реакция ионного обмена возможна между ацетатом бария и сульфатом аммония:
Задание 31.8
Из предложенного перечня веществ (сульфид серебра (I), азотная кислота, сульфат аммония, ацетат стронция, нитрат железа (III); допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.
Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ
Реакция ионного обмена возможна между ацетатом стронция и сульфатом аммония:
Задание 31.9
Из предложенного перечня веществ (гипохлорит калия, гидроксид калия, сульфат железа (III), оксид хрома (III), оксид магния; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.
Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ
Реакция ионного обмена возможна между сульфатом железа (III) и гидроксидом калия:
Задание 31.10
Из предложенного перечня веществ (перманганат калия, иодид калия, фторид серебра, нитрат аммония, ацетат магния; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.
Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ
Реакция ионного обмена возможна между ацетатом магния и фторидом серебра:
(CH3COO)2Mg + 2AgF = MgF2 + 2CH3COOAg
2CH3COO — + Mg 2+ + 2Ag + + 2F — = MgF2 + 2CH3COO — + 2Ag +
Mg 2+ + 2F — = MgF2
Задание 31.11
Из предложенного перечня веществ (перманганат калия, сульфид калия, ацетат магния, фосфат калия, гидроксид алюминия; допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения только одной из возможных реакций.
Источник — Открытый банк заданий ЕГЭ
Реакция ионного обмена возможна между ацетатом магния и фосфатом калия:
http://chemer.ru/services/hydrolysis/salts/Li2CO3
http://chemexam.ru/task_31.html