Question

【题目】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）外电路的电子流方向是由__________极流向__________极。（填字母a或b）

（2）电池正极反应式为________________________________________。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？__________（填“是”或“否”）原因是_______________。

（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，该反应的氧化产物和还原产物的物质的量比为________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，该反应的离子方程式为______________。

Answer 1

【答案】 a b MnO2+e—+Li+=LiMnO2 否 电极Li是活泼金属，能与水反应 4:1 3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O

【解析】（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；（2）MnO2为正极，得电子发生还原反应，电极方程式为MnO2+e－+Li＋=LiMnO2；（3）不可用水代替电池中的混合有机溶剂，电极Li是活泼金属，能与水反应；（4）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+7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：4MnO2+8KOH+KClO4 4K2MnO4+KCl+4H2O，该反应的氧化产物（K2MnO4）和还原产物（KCl）的物质的量比为4：1；K2MnO4在酸性溶液中歧化，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，该反应的离子方程式为3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O。