高纯度LiMn2O4（Li元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价）是锂电池重要的正极材料。
（1）工业上有一种制取高纯度LiMn2O4的方法如下：
①由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周，慢慢得到球形二氧化锰（MnO2）、硫酸钾和硫酸，发生反应的化学方程式为：MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4。
②过滤、干燥得到球形二氧化锰，再与氢氧化锂750℃共热5小时得到LiMn2O4、H2O和一种气体。请写出该反应的化学方程式：4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑。
（2）氢氧化锂容易与二氧化碳反应，工业上常用碳酸锂代替。把分析纯碳酸锂与球形二氧化锰两种粉末，按物质的量1：4混合均匀加热。
①升温到515℃时，开始有CO2产生，同时生成固体Li2O，比预计碳酸锂的分解温度（723℃）低得多，可能的原因是 二氧化锰是催化剂，降低反应所需温度，加快了碳酸锂分解二氧化锰是催化剂，降低反应所需温度，加快了碳酸锂分解。
②升温到566℃时，MnO2分解产生O2，O2的物质的量恰好与CO2的物质的量相等，同时得到固体X，固体X的化学式是 Mn2O3Mn2O3。
③升温到720℃时，Li2O、X反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的LiMn2O4。
750
℃
750
℃
【考点】化学方程式的书写；根据化学式判断化合价．
【答案】MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4；4LiOH+8MnO2 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑；二氧化锰是催化剂，降低反应所需温度，加快了碳酸锂分解；Mn2O3
750
℃
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：15引用：1难度：0.7
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