Question

酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，

氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原

料，有关数据下图所示：

溶解度/(g/100g水)

温度/℃ 化合物	0	20	40	60	80	100
NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
ZnCl2	343	395	452	488	541	614

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10-17	10-17	10-39

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为                 ，电池反应的离子方程式为：             

（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论消耗Zn   g。（已经F=96500C/mol）

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过____分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、______和      ，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是             ，其原理是       。

（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入新硫酸和双氧水，溶解，铁变为             加碱调节PH为   ，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10^-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节PH为   ，锌开始沉淀（假定Zn^2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加双氧水的后果是    ，原因是     。

Answer 1

【答案】（1）MnO₂＋e^—＋H^＋＝MnOOH；Zn＋2MnO₂＋2H^＋＝Zn^2＋＋2MnOOH  （2）0.05g

（3）加热浓缩、冷却结晶；铁粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO₂，MnOOH氧化为MnO₂  （4）Fe^3＋；2.7；6；Zn^2＋和Fe^2＋分离不开；Fe(OH)₂和Zn(OH)₂的Ksp相近

【解析】

试题分析：（1）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是负极，电极反应式为

Zn—2e^—＝Zn^2＋。中间是碳棒，碳棒中正极，二氧化锰得到电子，则正极电极反应式为MnO₂＋e^—＋H^＋＝

MnOOH，总反应式为Zn＋2MnO₂＋2H^＋＝Zn^2＋＋2MnOOH。

（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，则通过的电量是150，因此通过电子的物质的量是

，锌在反应中失去2个电子，则理论消耗Zn的质量是

。

考点：考查原电池原理的应用、物质的分离与提纯等