Question

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（LiMn 2

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（LiMn 2 O 4 、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Li 2 CO 3 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LiMn 2 O 4 的质量为18.1 g，第③步反应中加入20.0mL 2.5mol·L -1 的H 2 SO 4 溶液。正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li 2 CO 3 ，至少有 g Na 2 CO 3 参加了反应。

Answer 1

（1）Al(OH) 3 （2分） (2)4 LiMn 2 O 4 +O 2 +4H + =4Li + +8MnO 2 +2H 2 O （2分） (3) 漏斗玻璃棒烧杯（3分）；   滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等（2分） （4）5.3（2分）

正极材料包括LiMn 2 O 4 、碳粉、铝箔，其中的铝箔可溶合地碱液：①2Al＋2NaOH＋2H 2 O=2NaAlO 2 ＋3H 2 ↑ 过滤后，向滤液中通入过量的CO 2 ：AlO 2 － ＋CO 2 ＋2H 2 O=Al(OH) 3 ↓＋HCO 3 － ，故沉淀X为Al(OH) 3 ；滤渣为LiMn 2 O 4 、碳粉，向加稀硫酸并通入空气LiMn 2 O 4 溶解：4 LiMn 2 O 4 +O 2 +4H + =4Li + +8MnO 2 +2H 2 O，过滤得到滤渣MnO 2 及碳粉；滤液加入碳酸钠：2Li ＋ ＋CO 3 2 － =Li 2 CO 3 ↓，过滤可得到Li 2 CO 3 过滤过程中所需要的玻璃仪器包括漏斗玻璃棒烧杯；若过滤时发现滤液中有少量浑浊，可能是由于滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等原因造成