Question

【题目】普通干电池是一种广泛使用的可移动化学电源。 某同学在探究废酸性干电池内物质回收利用时，进行如图所示实验：

请回答以下问题：

（1）干电池工作时正极电极反应式为：2NH4＋+2e- = 2NH3↑+H2↑，则负极电极反应式是___________。 电池中加入 MnO2 的作用是除去正极上的某产物， 本身生成Mn2O3，该反应的化学方程式是_______________。

（2）步骤③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、______ 、泥三角和三脚架；灼烧滤渣时，产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有_____。

（3）向步骤④的试管中加入步骤③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为_____。

（4）查询资料得知，通过电解可将 Mn2O3 转化为 MnO2。 为此某同学设计了如图所示装置，并将混合物粉末调成糊状，附在其中的_________（填“左”或“右”）边电极上，该电极上发生反应的电极反应式是_____， 在电解过程中溶液的 pH 将__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】Zn-2e-= Zn2+ 2MnO2+H2=Mn2O3+H2O 坩埚 C(碳) 二氧化锰（MnO2） 左 Mn2O3+2OH--2e-=2MnO2+H2O 变大

【解析】

(1) 在锌锰干电池中,活泼金属锌为电池负极,反应式为Zn-2e-= Zn2+，MnO2生成Mn2O3，该过程中的Mn化合价降低，被还原，还原剂就是正极产物氢气，反应式为2MnO2+H2= Mn2O3+H2O；

(2) 灼烧操作需要坩埚，转移坩埚需要坩埚钳，坩埚需要放置在三脚架或铁架台的铁圈上的泥三角中，灼烧过程中要用玻璃棒搅拌，则还缺少的仪器为坩埚；无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，说明分离出的固体残渣中含有碳单质(C)；

(3)双氧水在催化剂二氧化锰作用下可快速释放出氧气，氧气能使带火星的木条复燃，则灼烧产生的黑色固体中含有二氧化锰；

(4)以通过电解的方式，将Mn2O3转化为MnO2，在阳极上失去电子实现转化，由图可知，左侧与电源正极相连为阳极，则将混合物粉末调成糊状，附在其中的左边电极上，该电极上发生的电极反应式是：Mn2O3－2e+2OH＝2MnO2+H2O，阴极氢离子放电，2H2O+2e=2OH+H2↑，总反应消耗水，最终氢氧根离子浓度增大，则在电解过程中溶液的pH将变大。