练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：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LiNB2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol?L-1的H2SO4溶液．定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3，剩至少有______Na2CO3参加了反应．

    解：第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中（注意LiMn2O4不溶于水）生成四羟基合铝酸钠，即滤液的主要成分，第二步就是四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠的过程，第三步是LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化发生的氧化还原反应，得到的滤液中有生成的硫酸锂，可能有过量的硫酸，最后一步加入碳酸钠之后所得的滤液主要成分为硫酸钠；
    （1）四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应得产物是Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，故答案为：Al（OH）3；
    （2）在酸性环境下，LiMn2O4能被空气中的氧气氧化，离子方程式为：4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O，故答案为：4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O；
    （3）过滤所用玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒、烧杯；过滤时发现滤液中有少量浑浊，原因可能有：滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘
    （4）根据LiMn2O4～0.5H2SO4～Li+得18.1gLiMn2O4即0.1molLiMn2O4消耗硫酸的量为0.05mol，故硫酸有剩余，剩余的硫酸和生成的Li+共消耗碳酸钠0.05mol，即5.3g，故答案为：5.3g．
    分析：（1）四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应产生氢氧化铝和碳酸氢钠；
    （2）LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化；
    （3）根据过滤实验所需要的仪器和实验的结果出现误差的处理办法来分析；
    （4）计算第③步反应中加入20.0mL3.0mol?L-1的H2SO4溶液的量是否过量和过量的硫酸以及生成的Li+消耗的碳酸钠的量．
    点评：本题是一道试验和基础知识相结合的综合题，难度较大．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2010?安徽）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：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
    Al（OH）3
    Al（OH）3
    ．
    （2）第③步反应的离子方程式是
    4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
    4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
    ．
    （3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有
    漏斗、玻璃棒、烧杯
    漏斗、玻璃棒、烧杯
    ．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：
    滤纸破损
    滤纸破损
    、
    滤液超过滤纸边缘
    滤液超过滤纸边缘
    ．
    （4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol?L-1的H2SO4溶液．定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3，剩至少有
    5.3g
    5.3g
    Na2CO3参加了反应．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?天河区一模）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题．某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（图中简称废料，成份为LiMn2O4、碳粉和铝箔）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
    已知：Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
    （1）废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作，其目的是
    增大接触面积，加快反应速率．
    增大接触面积，加快反应速率．
    ．
    （2）写出生成沉淀X的离子方程式
    CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
    CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
    ．
    （3）写出反应②的化学反应方程式
    4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O
    4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O
    ．
    （4）反应③在实际操作中采用加入过量的Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液，这样做的目的是
    使溶液中的Li+沉淀完全，减少Li2CO3的溶解
    使溶液中的Li+沉淀完全，减少Li2CO3的溶解
    ，操作过滤Ⅲ分离出滤渣Li2CO3后所得滤液中的主要成份为
    Na2SO4
    Na2SO4
    ．（写化学式）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    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20.0mL2.5mol·L-1的H2SO4溶液。正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，至少有    ▲   g Na2CO3参加了反应。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （14分）

    锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（、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的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0ml3.0mol.的溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为，则至少有                g参加了反应。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2010年高考试题--理综化学部分（安徽卷）解析版 题型：推断题

     锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：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LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有     Na2CO3参加了反应。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案