Question

有7種物質(zhì)：NH₃、Mn₂O₃、ZnCl₂、MnO₂、NH₄Cl、Zn和H₂O，分別是鋅—錳電池中氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物。

（1）①完成并配平該氧化還原方程式：

_____________+_____________+_____________NH₄Cl_____________+_____________+_____________+_____________NH₃

②發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是_____________，被氧化的元素是_____________。

③若有17.4 g氧化劑參與反應(yīng)，則電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為_____________N_A（N_A表示阿伏加德羅常數(shù)）。

（2）普通鋅—錳干電池是利用上述反應(yīng)原理設(shè)計的，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。回答下列問題：

①電池中電解質(zhì)溶液為_______________________________________。

②正極材料為____________________________________________________；

正極電極反應(yīng)為____________________________________________________。

③放電時向_______________（填“正極”或“負極”）移動。

④普通鋅—錳電池的缺點是電量小、放電電流弱。為增大放電電流，可把負極鋅片改為鋅粉，其理由是____________________________________________________。

Answer 1

解析：（1）由題意知：反應(yīng)混合物中Mn₂O₃、ZnCl₂、MnO₂、Zn四種成分必定為氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，考慮到反應(yīng)的自發(fā)性，Zn必定為還原劑，是被氧化的元素，MnO₂必定為氧化劑，是發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)，ZnCl₂為氧化產(chǎn)物，Mn₂O₃為還原產(chǎn)物，由化合價升降相等，及原子守恒即可配平方程式。若有17.4 g氧化劑參與反應(yīng)，即0.2 mol MnO₂參與反應(yīng)，故電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2N_A。

（2）反應(yīng)混合物中除Mn₂O₃、ZnCl₂、MnO₂、Zn四種成分之外，還有NH₃、NH₄Cl和H₂O，其中NH₄Cl是反應(yīng)物，故電解質(zhì)溶液為NH₄Cl溶液；正極材料為石墨，正極電極反應(yīng)為2MnO₂+2e^-+Mn₂O₃+H₂O+2NH₃；放電時，陽離子向正極移動。把負極鋅片改為鋅粉，增大了反應(yīng)接觸面積，提高了電池的工作效率。

答案：（1）①Zn 2MnO₂ 2 ZnCl₂ Mn₂O₃ H₂O 2  ②MnO₂   Zn    ③0.2

（2）①NH₄Cl（或氯化銨）

②石墨2MnO₂++2e^-Mn₂O₃+2NH₃+H₂O

③正極

④使反應(yīng)面積成倍增大，提高放電效率