Question

9．尖晶石型锰酸锂（LiMn₂O₄）是一种环保绿色能源新型材料，实验室通过下列方法制取：将MnO₂和Li₂CO₃按4：1的物质的量比配料，球磨3～5小时，然后升温至600～750℃，保温24小时，自然冷却到室温得到产品，写出该反应的化学方程式8MnO₂+2Li₂CO₃$\frac{\underline{\;500℃-700℃\;}}{\;}$4LiMn₂O₄+2CO₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 锰酸锂中没有碳元素，从原子守恒来说，生成物中除了锰酸锂之外，还有其他物质，而且可以肯定是气体物质．题目给出的条件，二氧化锰和碳酸锂物质的量比是4：1，那么锂原子和锰原子个数比为1：2，正好符合锰酸锂中的比例，二氧化锰中锰的化合价为+4，锰酸锂中锰的化合价为+3.5；锰做氧化剂，被还原，所以必定有种元素化合价上升，碳已经是最高价态，所以只能是氧，因为锂和锰完全都在锰酸锂中，所以只能是氧气．

解答 解：MnO₂和Li₂CO₃反应后只有Mn的价态降低，必然有元素的化合价升高，C元素处在最高价态，不能升高，则只能是O元素价态升高，所以还有O₂生成．该反应的方程式为：8MnO₂+2Li₂CO₃$\frac{\underline{\;500℃-700℃\;}}{\;}$4LiMn₂O₄+2CO₂↑+O₂↑，
故答案为：8MnO₂+2Li₂CO₃$\frac{\underline{\;500℃-700℃\;}}{\;}$4LiMn₂O₄+2CO₂↑+O₂↑．

点评 本题考查了化学方程式书写方法，主要是氧化还原反应的分析应用和产物判断，掌握基础是关键，题目较简单．