Question

2006年世界鋰離子電池總產(chǎn)量超過25億只，鋰電池消耗量巨大，對不可再生的金屬資源的消耗是相當(dāng)大的，回收利用鋰資源成為重要課題。某研究小組對某廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡稱廢料，成份為LiMn₂O₄、石墨粉和鋁箔)進(jìn)行回收研究，工藝流程如下：
已知：Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。

（1）廢料在用NaOH溶液浸取之前需要進(jìn)行粉碎操作，其目的是_______________。
（2）廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有鋰單質(zhì)，為了安全對拆解環(huán)境的要求__________________________。
（3）寫出反應(yīng)④生成沉淀X的離子方程式：________________________ 。
（4）己知LiMn₂O₄中Mn的化合價為+3和+4價，寫出反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________________。
（5）生成Li₂CO₃的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________。已知Li₂CO₃在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過濾時應(yīng)______________。

Answer 1

（1）增大接觸面積，加快反應(yīng)速率
（2）隔絕空氣和水分
（3）CO₂+AlO₂^–+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^–
（4）4LiMn₂O₄+2H₂SO₄+O₂=8MnO₂+2 Li₂SO₄+2H₂O
（5）Li₂SO₄+Na₂CO₃＝Na₂SO₄+Li₂CO₃↓；趁熱過濾