【與名師對話】高考化學(xué)總復(fù)習(xí)(js版)102研究物質(zhì)的實驗方法課時作業(yè)-資料下載頁
2025-01-10 00:36本頁面
【正文】 小組對廢舊鋰離子電池正極材料 (LiMn2O碳粉等涂覆在鋁箔上 )進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計實驗流程如下： (1)第 ② 步反應(yīng)得到的沉淀 X的化學(xué)式為 ________________________________________________________________________。 (2)第 ③ 步反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 (3)第 ④ 步反應(yīng)后，過濾 Li2CO3所需的玻璃儀器有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若廢舊鋰 離子電池正極材料含 LiMn2O4的質(zhì)量為 g，第 ③ 步反應(yīng)中加入 mL molL － 1的 H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng) ③ 和 ④ 完全轉(zhuǎn)化為 Li2CO3，則至少有 ________g Na2CO3參加了反應(yīng)。 7 解析： 本題中要注意金屬鋁的性質(zhì)、偏鋁酸鹽的性質(zhì)以及有關(guān)離子方程式的書寫規(guī)則。(1)由鋰離子電池正極材料可知，只有鋁能與 NaOH 溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉溶液中通入 CO2可生成 Al(OH)3沉淀。 (2)第 ③ 步反應(yīng)是 LiMn2O4在酸性條件下被空氣中的氧氣氧化生成 MnO2， LiMn2O4是難溶物，故離子方程式應(yīng)為 4LiMn2O4＋ 4H＋ ＋ O2===8MnO2＋ 4Li＋ ＋ 2H2O。(3)過濾時所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，只從操作的角度分析可能是濾紙破損、濾液液面高于濾紙的邊緣等原因。 (4)由第 (2)問中離子方程式知 LiMn2O4生成 Li＋ 時稀硫酸過量，所以沉淀 Li＋ 時過量的稀硫酸也消耗 Na2CO3，兩部分消耗的 Na2CO3至少需 mol 即 g。 答案： (1)Al(OH)3 (2)4LiMn2O4＋ 4H＋ ＋ O2===8MnO2＋ 4Li＋ ＋ 2H2O (3)燒杯、漏斗、玻璃棒 玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損 漏斗中液面高于濾紙邊緣 (其他合理答案均可 ) (4)(或 )
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