实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰*锂(LiMn2O4)的一种流程如下：(1)废旧电池可能残留有单质锂，拆...

问题详情：

实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰*锂(LiMn2O4)的一种流程如下：

(1)废旧电池可能残留有单质锂，拆解不当易*、着火，为了安全，对拆解环境的要求是__________。

(2)“*浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体，可将难溶的LiMn2O4转化为Mn(NO3)2、LiNO3等产物。请写出该反应离子方程式________________________________________。

(3)“过滤2”时，洗涤Li2CO3沉淀的*作是________________________________________。

(4)把分析纯碳*锂与二氧化锰两种粉末，按物质的量1：4混合均匀加热可重新生成LiMn2O4，升温到515℃时，开始有CO2产生，同时生成固体A，比预计碳*锂的分解温度(723℃)低很多，可能的原因是__________________________________________________。

(5)制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀的pH＝7.7。请补充由上述过程中，制得的Mn(OH)2制备高纯MnCO3的*作步骤【实验中可选用的试剂：H2SO4、Na2CO3、C2H5OH】：向Mn(OH)2中边搅拌边加入____________。

【回答】

隔绝空气和水分 2LiMn2O4+10H++3H2O2 =2Li++4Mn2++3O2+8H2O 沿着玻璃棒向过滤器中加人蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复*作2-3次 MnO2作为催化剂，降低了碳*锂的分解温度 H2SO4溶液至固体溶解,加入Na2CO3溶液，并控制溶液pH<7.7，过滤，用少量的乙醇洗涤，低于100C真空干燥.

【分析】

实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰*锂(LiMn2O4)的流程，加入HNO3和H2O2的混合液体，得到Mn(NO3)2、LiNO3，加入NaOH溶液，Mn(OH)2和含锂离子的溶液，过滤，向滤液中加入Na2CO3溶液，得到Li2CO3沉淀，过滤洗涤得Li2CO3，

（1）单质锂，拆解不当易*、着火，预防着火，就要让物质与氧气隔绝，同时锂是活泼*金属，与水反应放热，所以也要隔绝水；

（2）HNO3和H2O2的混合液体与LiMn2O4反应，H2O2作还原剂得到O2，LiMn2O4作氧化剂得到Mn2+，根据得失电子数相等配平方程；

（3）洗涤Li2CO3沉淀的方法：沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复*作 2～3 次，必须要有重复的步骤，保*洗涤干净；

（4）二氧化锰作催化剂降低了活化能；

（5）首先转化要在溶液状态下进行，先加入H2SO4溶液，固体溶解，引入碳*根，加入碳**，Mn（OH）2 开始沉淀的pH=7.7，控制溶液 pH＜7.7减少锰离子的损失，过滤得到碳*锰，在洗涤干燥，注意用少量的乙醇洗涤，干燥时控制在低于 100℃真空环境下进行，避免MnCO3潮湿时易被空气氧化和分解。

【详解】

（1）废旧电池可能残留有单质锂，拆解不当易*、着火，预防着火，就要让物质与氧气隔绝，同时锂是活泼*金属，与水反应放热，所以也要隔绝水，故*为：隔绝空气和水分；

（2）HNO3和H2O2的混合液体与LiMn2O4反应，H2O2作还原剂得到O2，LiMn2O4作氧化剂得到Mn2+，根据得失电子数相等配平方程，2LiMn2O4+10 H++3H2O2=4Mn2++2 Li++3O2↑+8H2O，故*为：2LiMn2O4+10 H++3H2O2=4Mn2++2 Li++3O2↑+8H2O；

（3）洗涤Li2CO3沉淀的方法为沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复*作 2～3 次，故*为：沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复*作 2～3 次；

（4）碳*锂分解温度（723℃），当与二氧化锰混合后，分解温度为550℃，从反应与原理来分析，降低了活化能，故二氧化锰作催化剂，故*为：二氧化锰作为催化剂，降低了碳*锂分解温度；

（5）首先转化要在溶液状态下进行，先加入H2SO4溶液，固体溶解，引入碳*根，加入碳**，Mn（OH）2 开始沉淀的pH=7.7，控制溶液 pH＜7.7减少锰离子的损失，过滤得到碳*锰，在洗涤干燥，注意用少量的乙醇洗涤，干燥时控制在低于 100℃真空环境下进行，避免MnCO3潮湿时易被空气氧化和分解，故*为：H2SO4溶液，固体溶解，加入 Na2CO3，并控制溶液 pH＜7.7，过滤，用少量的乙醇洗涤，低于 100℃真空干燥。

知识点：氧化还原反应方程式的配平

题型：工业流程题