Question

【題目】鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構造圖如圖(a)所示。

回答下列問題：

（1）普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2==Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH

①該電池中，負極材料主要是________，電解質的主要成分是________，正極發(fā)生的主要反應是__________________________。

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點有_____________________。（任寫一條）

（2）圖(b)表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。

圖(b)中產物的化學式分別為A_________________，B______________________。

（3）①操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應后生成紫色溶液D和一種黑褐色固體C，該反應的離子方程式為_________________________。

②采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質是________。(填化學式)

Answer 1

【答案】 Zn NH4Cl MnO2＋NH＋e－===MnOOH＋NH3 堿性電池比能量高；可儲存時間長；或堿性電池使用壽命長（因為金屬材料在堿性電解質比在酸性電解質的穩(wěn)定性好）；堿性電池不容易發(fā)生電解質溶液泄漏（因為消耗的負極改裝在電池的內部） ZnCl2 NH4Cl 3MnO＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO H2

【解析】(1)①根據(jù)化學方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，反應中Zn被氧化，為電池負極鋅，氯化銨是電解質的主要成分，二氧化錳和銨根離子在正極發(fā)生反應，MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3，故答案為：鋅；NH4Cl；MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點有：堿性電池比能量高；可儲存時間長；或堿性電池使用壽命長；堿性電池不容易發(fā)生電解質溶液泄漏等，故答案為：堿性電池不易發(fā)生電解質的泄露、堿性電池的使用壽命較長、堿性電池比能量高等；

(2)廢電池經機械分離后，加水溶解后溶液中的成分是氯化銨，再加稀鹽酸Zn溶解生成氯化鋅，因此濃縮結晶得到氯化銨和氯化鋅，氯化銨不穩(wěn)定，受熱易分解，所以B為氯化銨，A為氯化鋅，故答案為：ZnCl2 ；NH4Cl；

(3)①綠色的K2MnO4溶液發(fā)生反應后生成紫色的高錳酸鉀溶液和黑褐色的二氧化錳，該反應的離子方程式為3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-，故答案為：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-

②采用惰性電極電解K2MnO4溶液生成高錳酸鉀發(fā)生氧化反應，則陰極發(fā)生還原反應，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，故答案為：H2。