题目内容
15．
锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池．该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2．回答下列问题：
（1）a电极为负极（填“正”或“负”）．
（2）电池正极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2．
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶否（填“是”或“否”），原因是电极Li是活泼金属，能与水反应．
（4）MnO2与双氧水混合化学方程式为2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；MnO2的作用是作催化剂．
（5）MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为3MnO2+6KOH+KClO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2：1．
分析 形成原电池反应时，Li为负极，被氧化，电极方程式为Li-e-=Li+，MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题．
解答 解：（1）Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极，故答案为：负；
（2）MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，故答案为：MnO2+e-+Li+=LiMnO2；
（3）因负极材料为Li，可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂，故答案为：否；电极Li是活泼金属，能与水反应；
（4）MnO2与双氧水混合，二氧化锰催化双氧水分解生成水，故答案为：2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；作催化剂；
（5）二氧化锰与KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl，反应中化合价变化的元素为Mn、Cl，Mn元素由+4价升高为+6，Cl元素化合价由+5降低为-1，根据化合价升降相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3：1，再根据原子守恒配平方程式为：3MnO2+6KOH+KClO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O；
K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价，由氧化还原反应氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等可知，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2：1；
故答案为：3MnO2+6KOH+KClO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O；2：1．
点评 本题侧重于电化学知识以及氧化还原反应的全面考查，题目难度适中，能很好地考查学生的分析能力、计算能力以及电化学知识的综合理解和运用，难度中等．
阅读快车系列答案| A． | 室温下，pH=1的溶液中：Na+、NH4+、NO3-、CO32- | |
| B． | 使酚酞呈红色的溶液中：Na+、K+、SiO32-、AlO2- | |
| C． | 含有大量SO32-的溶液中：K+、Ca2+、ClO-、NO3- | |
| D． | 加入Al能放出H2的溶液中：Mg2+、NH4+、HCO3-、Cl- |
| A． | 乙醇的分子式CH3CH2OH | B． | CH3COCH3的官能团名称：醚键 | ||
| C． | 苯的最简式：CH | D． |  的类别：醇类 |
| A． | 它可使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色 | |
| B． | 它属于芳香烃 | |
| C． | 它与 不是同分异构体 | |
| D． | 它既可发生加成反应，又可发生取代反应 |
氨气的制取及性质探究（图中夹持装置均已略去）．