新型锂电池正极材料锰酸锂（LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿...

新型锂电池正极材料锰酸锂（LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物）为原料制备锰酸锂的流程如下：

有关物质的溶度积常数

(1)已知，锂电池放电正极的电极反应为：LiMn2O4+e-+Li+= Li2Mn2O4，则锂电池正极材料锰酸锂中，锰元素的化合价为________。

(2)流程中，FeSO4的作用是_______，MnO的作用是_________，当滤液中的pH为6时，滤液中所含铝离子的浓度为___________。

(3)采用下图装置电解，离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室，两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液，则阴极室中的溶液为________；电解产生的MnO2沉积在电极上，该电极反应式为_________。

(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆，并加入适量的硫酸铁及硫酸，可一次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应，电解时，Fe3+先放电生成Fe2+，产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应，周而复始，直至矿浆中的MnO2完全浸出。则Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为__________。

(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式___________。

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新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图：

已知： lg2=0.3，=8，25℃有关物质的溶度积常数：

(1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+e-+Li+ ===Li2Mn2O4，则锰酸锂中锰元素的化合价为____。

(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+，生成Mn2+的离子方程式为_____，检验还含有Fe2+的方法是______。

(3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多，其主要原因是______，若所得溶液中锰离子的浓度为1 mol·L-1，则加入氧化锰调节pH的范围为____(当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为沉淀完全)。

(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，二者均可被氧化为Mn3O4，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如下图，则15~150 min内滤饼中一定参加反应的成分是______；判断的理由是____(用化学方程式表示)。

(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_______。

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锰酸锂（LiMn2O4)是新型锂离子电池常用的正极材料。工业上以软锰矿浆为原料可制备锰酸锂，同时制得副产品MnSO4·H2O晶体，其流程如图所示。

已知：（1）软锰矿浆的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3，MgO、Al2O3，CaO，SiO2等杂质。

（2）温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。

（3）有关物质的溶度积常数如下表：

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。该过程中，为提高软锰矿中MnO2的浸出率，下列措施可行的有_____（填字母）。

A．不断搅拌，使SO2和软锰矿浆充分接触

B．增大通入SO2的流速

C．适当升温

D．减少软锰矿浆的进入量

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是_____。

（3）第2步除杂，主要是将Ca2+，Mg2+转化为相应的氟化物沉淀除去，其中MnF2除去Mg2+反应的离子方程式为MnF2(s)+Mg2+(aq)=Mn2+(aq)+MgF2(s)，该反应的平衡常数为_____。

（4）图中的一系列操作指的是_____。

（5）将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量之比配料，混合搅拌，然后高温煅烧600~750℃，制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式：_____。

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锰酸锂（LiMn2O4)是新型锂离子电池常用的正极材料。工业上以软锰矿浆为原料可制备锰酸锂，同时制得副产品MnSO4·H2O晶体，其流程如图所示。

已知：（1）软锰矿浆的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3，MgO、Al2O3，CaO，SiO2等杂质。

（2）温度高于27℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。

（3）有关物质的溶度积常数如下表：

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为_____。该过程中，为提高软锰矿中MnO2的浸出率，下列措施可行的有_____（填字母）。

A．不断搅拌，使SO2和软锰矿浆充分接触

B．增大通入SO2的流速

C．适当升温

D．减少软锰矿浆的进入量

（2）第1步除杂中加入H2O2的目的是_____。

（3）第2步除杂，主要是将Ca2+，Mg2+转化为相应的氟化物沉淀除去，其中MnF2除去Mg2+反应的离子方程式为MnF2(s)+Mg2+(aq)=Mn2+(aq)+MgF2(s)，该反应的平衡常数为_____。

（4）图中的一系列操作指的是_____。

（5）将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量之比配料，混合搅拌，然后高温煅烧600~750℃，制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式：_____。

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锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆（主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）吸收含硫烟气（主要成分SO2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

（1）为提高含硫烟气中SO2的吸收率，可以采取的措施_____________（举一例）。

（2）滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_____________（填离子符号）。

（3）在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4，反应过程如下：

①升温到515℃时，Li2CO3开始分解产生CO2，同时生成固体A，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_________________；

②升温到566℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B。请写出此过程反应的化学方程式___________；

③升温到720℃时，第三阶段反应开始，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式_________________。

（4）请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]：边搅拌边向滤液1中________________。（实验中须用到的试剂有：NaOH溶液、H2O2、CO2）

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锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料，在工业上可利用软锰矿浆（主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）吸收含硫烟气（主要成分SO2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

（1）已知：SO2的吸收率与温度及烟气流速的关系如图。

为提高含硫烟气中SO2的吸收率，可以采取的措施________________。

（2）滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_____________（填离子符号）。

（3）在实际生产中，Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4。

①升温到515 ℃时，Li2CO3开始分解产生CO2，同时生成固体A，此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多，可能原因是_________________。

②升温到566 ℃时，MnO2开始分解产生另一种气体X，X恰好与①中产生的CO2物质的量相等，同时得到固体B。请写出此过程发生的化学反应方程式_________________。

③升温到720 ℃时，A、B反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂。请写出发生的化学反应方程式_________________。

（4）请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”和Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]：边搅拌边向滤液1中________________。（实验中须用到的试剂有：NaOH溶液、H2O2、CO2）

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锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料。工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气（SO2 和O2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。

②软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

③部分氢氧化物沉淀相关的溶液pH如下表：

（1）已知：

下列措施可提高SO2吸收率的是__________（填序号）

a.降低通入含硫烟气的温度　　 b.升高通入含硫烟气的温度

c.减少软锰矿浆的进入量　　　 d.减小通入含硫烟气的流速

（2）加入试剂X能提高产品纯度，则X可以是_____________（填化学式）

（3）加氨水调溶液pH在5～6之间，目的是_______________。

（4）锰酸锂可充电电池的总反应式为：Li1-xMnO2+LixC LiMn2O4+C(x<1)

①放电时，电池的正极反应式为__________________

②充电时，若转移1mole-，则石墨电极将增重__________g。

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锂被誉为 “金属味精”， 以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿 （主要成分为LiAlSi2O6， 还含有FeO、 MgO、 CaO等杂质） 为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知： ①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成： __________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。

（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式： ________________________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用____ （选填 “热水” 或 “冷水”）， 你选择的理由是______。

（5）电解熔融氯化锂生产锂时， 阳极产生的氯气中会混有少量氧气， 原因是_______。

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（14分）锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：__________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。

（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：________________________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用_____（选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是__________。

（5）将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体，其作用是______________

（6）本实验在电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_____。

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锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如图所示：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是___________________。

（3）流程中两次使用碳酸钠溶液，请说明前后两次使用中浓度不同的原因：______________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________________。

（5）将盐酸与Li2CO3完全反应后的溶液，加热蒸干得到固体，再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：__________________________。

（6）下列关于金属锂及碱金属的说法正确的是___________（填序号）。

A．锂是碱金属，其熔点高于钠　　　　　　　　　 B．根据对角线原则，氢氧化锂是强碱

C．金属锂的氧化物形式十分复杂　　　　　　　　 D．碱金属中密度最小的是锂，其次是钠

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