题目内容

【题目】〔化学﹣﹣选修2:化学与技术〕 锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图(a)所示.回答下列问题:

(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn(NH32Cl2+2MnOOH ①该电池中,负极材料主要是 , 电解质的主要成分是 , 正极发生的主要反应是
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是
(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属).
①图(b)中产物的化学式分别为A , B
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4 . 操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是(填化学式).

【答案】
(1)锌;NH4Cl;MnO2+NH4++e=MnOOH+NH3;碱性电池不易发生电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高
(2)ZnCl2;NH4Cl;3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32;H2
【解析】解:(1)根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH32Cl2+2MnOOH,反应中Zn被氧化,为电池负极锌,氯化铵是电解质的主要成分,二氧化锰和铵根离子在正极发生反应,MnO2+NH4++e=MnOOH+NH3 . 与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高;故答案为:①锌;NH4Cl;MnO2+NH4++e=MnOOH+NH3②碱性电池不易发生电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高.(2)废电池经机械分离后,加水溶解后溶液中的成分是氯化铵,再加稀盐酸Zn溶解生成氯化锌,因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌.氯化铵不稳定,受热易分解,所以B为氯化铵,A为氯化锌.绿色的K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰,该反应的离子方程式为3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32 . 采用惰性电极电解K2MnO4溶液,阴极氢离子得电子生成氢气.故答案为:①ZnCl2 NH4Cl②3MnO42+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32l③H2(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;②根据碱性锌锰电池的特点分析;(2)①根据电池的材料分析;
②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.

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