【化学——选修2：化学与技术】（15分）碳酸锂用途广泛，可用作陶瓷、药物、催化剂，也是常用的锂离子电池的原料。工业上以锂辉石（Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：
已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（浓）
Li2SO4+Al2O3·H2O↓
②某些物质的溶解度（S）如下表所示。
（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。
则步骤I中反应的离子方程式是 ，步骤Ⅱ应通入一种气体试剂为 ，步骤II反应完之后需要的操作是 。
（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3。向滤液l中加入石灰乳的作用是（用离子方程式表示） 。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是 。
（4）工业上，将Li2CO3粗产品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：
a．将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b．电解后向LiOH溶液中加入过 量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是 。
②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是 。
（1）Al2O3 +6H+ = 2Al3++3H2O（2分） NH3 （2分） 过滤（2分）
（2）Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O（1.5分）Ca(OH)2(s) + Mg2+
Mg(OH)2(s) +Ca2+（1.5分）
（3） Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失（2分）
（4）① 2Cl－―2e－＝Cl2↑（2分）② 2LiOH+2NH4HCO3＝Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O（2分）
本题考查元素化合物的性质及化学与技术有关知识。（1）用酸将Al2O3溶液解，再通入氨气转化为Al(OH)3沉淀，过滤后灼烧得到Al2O3，步骤I中反应的离子方程式是Al2O3 +6H+ = 2Al3++3H2O，通入的气体物质是NH3，步骤II反应完之后需要的操作是过滤。（2）向滤液l中加入石灰乳的作用是调节溶液的pH值并将Mg2+转化为难溶的Mg(OH)2沉淀，反应的离子方程式为Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + 2H2O，Ca(OH)2(s) + Mg2+Mg(OH)2(s) +Ca2+。（3）从表中数据可知，Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，故用热水洗涤能减少Li2CO3的损失，保证更高的产率。（4）①Li2CO3溶于盐酸，得到LiCl溶液，电解时，阳极Cl-失电子被子氧化，电极反应式为2Cl－―2e－＝Cl2↑，Li+通过半透膜进入阴极区，得到LiOH溶液。②电解后得到LiOH溶液，加入NH4HCO3，将LiOH转化为Li2CO3，反应的化学方程式是2LiOH+2NH4HCO3＝Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O。