13.(能力挑战题)(2014•郴州高二检测)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步反应中加入适量的3.0 mol•L-1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有________g Na2CO3参加了反应。

【解析】铝箔溶解在过量的氢氧化钠溶液中，产生了NaAlO2，第②步就是NaAlO2溶液与过量的CO2反应生成Al(OH)3，③是氧化还原反应，反应物应是LiMn2O4、硫酸、O2，产物为MnO2、Li2SO4和H2O，注意LiMn2O4不溶于水，要写成化学式。离子方程式为4LiMn2O4+O2+4H+ 4Li++8MnO2+2H2O。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、待过滤液体超过滤纸边缘等;LiMn2O4中的Li最终转化到Li2CO3，因n(LiMn2O4)=18.1 g/

181 g•mol-1=0.1 mol，故n(Li+)=0.1 mol，根据锂元素守恒，故n(Li2CO3)=

0.1 mol/2=0.05 m ol，再由C 守恒可知：n(Li2CO3)=n(Na2CO3)，m(Na2CO3)=

0.05 mol×106 g•mol-1=5.3 g，参加反应的Na2CO3的质量至少为5.3 g。

答案：(1)Al(OH)3

(2)4LiMn2O4+O2+4H+ 4Li++8MnO2+2H2O

(3)漏斗、玻璃棒、烧杯　滤纸破损、待过滤液体超过滤纸边缘等　(4)5.3

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