锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验流程如下：若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0m

admin2012-06-16 59

问题锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn₂O₄、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验流程如下：

若废旧锂离子电池正极材料含LiMn₂O₄的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0mL 3.0 mol·L^-1的H₂SO₄溶液。假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li₂CO₃，则至少有______g Na₂CO₃参加了反应。

选项

答案4(或6.36)

解析 (1)由锂离子电池正极材料可知，只有铝能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液中通入CO₂可生成Al(OH)₃沉淀；(2)第③步反应是LiMn₂O₄在酸性条件下被空气中的氧气氧化生成MnO₂，LiMn₂O₄是难溶物，故离子方程式应为

8MnO₂+4Li⁺+2H₂O。(3)过滤时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；若过滤时发现滤液中有少量浑浊，只从操作的角度分析可能是滤纸破损、滤液液面高于滤纸的边缘等原因。(4)由第(2)问中离子方程式知LiMn₂O₄生成Li⁺时稀硫酸过量，所以沉淀Li⁺时过量的稀硫酸也消耗Na₂CO₃，两部分消耗的Na₂CO₃至少需0.06mol即6.36g。

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