高純度LiMn2O4(Li元素的化合價為+1價,O元素的化合價為-2價)是鋰電池重要的正極材料。
(1)工業(yè)上有一種制取高純度LiMn2O4的方法如下:
①由硫酸錳與K2S2O8溶液常溫下混合一周,慢慢得到球形二氧化錳(MnO2)、硫酸鉀和硫酸,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4。
②過濾、干燥得到球形二氧化錳,再與氫氧化鋰750℃共熱5小時得到LiMn2O4、H2O和一種氣體。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑。
(2)氫氧化鋰容易與二氧化碳反應(yīng),工業(yè)上常用碳酸鋰代替。把分析純碳酸鋰與球形二氧化錳兩種粉末,按物質(zhì)的量1:4混合均勻加熱。
①升溫到515℃時,開始有CO2產(chǎn)生,同時生成固體Li2O,比預(yù)計碳酸鋰的分解溫度(723℃)低得多,可能的原因是 二氧化錳是催化劑,降低反應(yīng)所需溫度,加快了碳酸鋰分解二氧化錳是催化劑,降低反應(yīng)所需溫度,加快了碳酸鋰分解。
②升溫到566℃時,MnO2分解產(chǎn)生O2,O2的物質(zhì)的量恰好與CO2的物質(zhì)的量相等,同時得到固體X,固體X的化學(xué)式是 Mn2O3Mn2O3。
③升溫到720℃時,Li2O、X反應(yīng),固體質(zhì)量逐漸增加,當(dāng)質(zhì)量不再增加時,得到高純度的LiMn2O4。
750
℃
750
℃
【考點(diǎn)】化學(xué)方程式的書寫;根據(jù)化學(xué)式判斷化合價.
【答案】MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4;4LiOH+8MnO2 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑;二氧化錳是催化劑,降低反應(yīng)所需溫度,加快了碳酸鋰分解;Mn2O3
750
℃
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.7
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1.按要求答題:
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(2)銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)請用化學(xué)方程式表示硝酸貯存棕色試劑瓶并避光保存的原因
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2.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并指出反應(yīng)類型(共4小問,化學(xué)方程式每個2分,反應(yīng)類型每個1分,共12分):
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