14.(13分)(2010·安徽高考)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:

(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为________.

(2)第③步反应的离子方程式是_______________________________________________.

(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有_____________________________.若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:_______________

____________________________________________.

(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g,第③步反应中加入20.0 mL 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.

解析:(1)锂离子电池正极材料中的铝箔与NaOH溶液反应生成NaAlO2,在滤液中通入过量CO2时,NaAlO2与CO2反应生成Al(OH)3沉淀.

(2)第③步为LiMn2O4在酸性条件下与氧气反应,该反应中氧气是氧化剂,反应生成硫酸锂、二氧化锰和水.

(3)过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒.若滤液浑浊,则可能是漏斗中液面高于滤纸边缘了,或者是玻璃棒紧靠的不是三层滤纸处,滤纸破损了.

(4)LiMn2O4的物质的量为0.1 mol,最终生成0.05 mol Li2CO3;加入H2SO4一共0.06 mol,与LiMn2O4反应后有剩余;加入的Na2CO3先与剩余的硫酸反应,再与Li+反应生成Li2CO3.

答案:(1)Al(OH)3

(2)4LiMn2O4+4H++O2===8MnO2+4Li++2H2O

(3)烧杯、漏斗、玻璃棒 玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损,漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可)

(4)6.4(或6.36)

 0  8410  8418  8424  8428  8434  8436  8440  8446  8448  8454  8460  8464  8466  8470  8476  8478  8484  8488  8490  8494  8496  8500  8502  8504  8505  8506  8508  8509  8510  8512  8514  8518  8520  8524  8526  8530  8536  8538  8544  8548  8550  8554  8560  8566  8568  8574  8578  8580  8586  8590  8596  8604  447348 

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