Question

鋅錳干電池是普遍使用的化學(xué)電源，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等的糊狀物，以鋅筒為負(fù)極材料，石墨為正極材料。一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)電阻r=0.25 Ω，對(duì)外供電時(shí)效率η=75%。該干電池的工作原理是：

Zn+2MnO₂+2Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+2H₂O

(1)寫(xiě)出該干電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式：

正極：_________________，負(fù)極：___________________。

（2）正極反應(yīng)中，前后經(jīng)歷了下列兩個(gè)反應(yīng)：

2+2e^-2NH₃+H₂↑,2MnO₂+H₂Mn₂O₃+H₂O

如果正極反應(yīng)沒(méi)有MnO₂的參與，干電池將難以持續(xù)穩(wěn)定的工作。試說(shuō)明理由：____________。

（3）在通電10 min的時(shí)間內(nèi)參加反應(yīng)MnO₂的質(zhì)量約為多少？外電阻消耗的電能是多少？

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（4）許多國(guó)家對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收，從保護(hù)環(huán)境和節(jié)約材料的方面解釋為什么要回收廢舊電池。

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Answer 1

（1）2MnO₂+2+2e^-Mn₂O₃+2NH₃+H₂O  Zn-2e^-Zn²⁺

（2）正極反應(yīng)中間產(chǎn)物H₂附著于石墨棒上，增加電池內(nèi)阻

（3）0.813 g  1012.5 J

（4）可以回收到大量的金屬材料和化工原料。廢舊電池有害于生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)在自然條件下極難被降解；廢舊鋅錳干電池含有高濃度的氯化銨溶液，埋在土壤中會(huì)使土壤酸化，種子脫水死亡。