Question

锌锰干电池是普遍使用的化学电源，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等的糊状物，以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。一节干电池，电动势E=1.5 V,内电阻r=0.25 Ω，对外供电时效率η=75%。该干电池的工作原理是：

Zn+2MnO₂+2Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+2H₂O

(1)写出该干电池放电时的电极反应式：

正极：_________________，负极：___________________。

（2）正极反应中，前后经历了下列两个反应：

2+2e^-2NH₃+H₂↑,2MnO₂+H₂Mn₂O₃+H₂O

如果正极反应没有MnO₂的参与，干电池将难以持续稳定的工作。试说明理由：____________。

（3）在通电10 min的时间内参加反应MnO₂的质量约为多少？外电阻消耗的电能是多少？

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（4）许多国家对废旧电池进行回收，从保护环境和节约材料的方面解释为什么要回收废旧电池。

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Answer 1

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

（2）正极反应中间产物H₂附着于石墨棒上，增加电池内阻

（3）0.813 g  1012.5 J

（4）可以回收到大量的金属材料和化工原料。废旧电池有害于生态环境的物质在自然条件下极难被降解；废旧锌锰干电池含有高浓度的氯化铵溶液，埋在土壤中会使土壤酸化，种子脱水死亡。