Question

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图如图（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(NH3)2Cl2+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的一种工艺（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溶液反应后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）

 

Answer 1

（1）①Zn    NH4Cl   MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3

②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）①ZnCl2；NH4Cl②3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-③H2

【解析】 （1）根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，锌是负极材料，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。

（2）废电池经机械分离后，加水溶解后再加稀盐酸，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。