錳酸鋰離子蓄電池是第二代鋰離子動力電池，性能優(yōu)良。工業(yè)上用某軟錳礦（主要成分為MnO₂，還含有少量鐵、鋁及硅等氧化物）為原料制備錳酸鋰（LiMn₂O₄）。流程如圖：

（1）“浸取”得到的浸取液中陽離子主要是Mn²⁺，生成Mn²⁺的離子方程式為

MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O

MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O

。
（2）濾渣Ⅱ的主要成分是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

；“精制”中加入H₂O₂的量比理論值大得多，其主要原因是

H₂O₂在Fe³⁺作用下部分催化分解

H₂O₂在Fe³⁺作用下部分催化分解

。
（3）“沉錳”得到的是Mn（OH）₂和Mn₂（OH）₂SO₄濾餅，二者均可被氧化為MnO₂，若控溫氧化時溶液的pH隨時間的變化如圖，其中pH下降的原因是

Mn₂（OH）₂SO₄+O₂=2MnO₂+H₂SO₄

Mn₂（OH）₂SO₄+O₂=2MnO₂+H₂SO₄

（用化學方程式表示）。
（4）工業(yè)上也可以將“精制”后的濾液加入K₂S₂O₈來合成MnO₂。K₂S₂O₈中S的化合價為+6價，加入K₂S₂O₈溶液合成MnO₂發(fā)生反應的離子方程式為

Mn²⁺+S₂

O

2

-

8

+2H₂O=MnO₂↓+4H⁺+2

SO

2

-

4

Mn²⁺+S₂

O

2

-

8

+2H₂O=MnO₂↓+4H⁺+2

SO

2

-

4

。
（5）“鋰化”是將MnO₂和Li₂CO₃按4：1的物質(zhì)的量比配料，球磨3～5h,然后升溫至600～750℃，保溫24h,自然冷卻至室溫得產(chǎn)品。所得混合氣體的成分是

O₂、CO₂

O₂、CO₂

。
（6）為測定成品錳酸鋰的純度，實驗室可通過連續(xù)滴定法測定錳酸鋰中錳元素的平均價態(tài)。
進行如下實驗：
步驟1：取少量成品錳酸鋰（假設為LiMn_xO_y）分成兩等份，分別置于兩只錐形瓶中；
步驟2：向一只錐形瓶中加入稀硝酸和雙氧水，完全反應后，LiMn_xO_y中Mn元素轉(zhuǎn)化為Mn²⁺，除去過量的雙氧水。調(diào)節(jié)pH，滴加指示劑，用濃度為0.300mol?L^-1的EDTA標準溶液滴定，終點時消耗EDTA標準溶液20.00mL（已知：Mn²⁺與EDTA反應的化學計量數(shù)之比為1：1）；
步驟3：向另一錐形瓶中加入1.340gNa₂C₂O₄和足量硫酸，充分反應后，用0.100mol?L^-1KMnO₄標準溶液滴定，到達滴定終點時消耗KMnO₄標準溶液20.80mL。已知：LiMn_xO_y

H

2

S

O

4

+

N

a

2

C

2

O

4

Mn²⁺；
則此成品錳酸鋰LiMn_xO_y中Mn元素的平均化合價為

+3.6

+3.6

。