Question

（9分）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LiCIO₄。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）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母）
（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KClO₃，在高温下反应，生成K₂MnO₄，反应的化学方程式为_______________。K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂的物质的量之比为___________。

Answer 1

(1)  b  a       (2)  MnO₂+e-+Li⁺=LiMnO₂;      (3) 否 电极Li是活泼金属，能与水反应；
（4）3MnO₂+KClO₃+6KOH=3K₂MnO₄+KCl+3H₂O;  2:1.

解析试题分析：(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。（2）在电池正极b上发生的电极反应式为MnO₂+e-+Li⁺=LiMnO₂; (3)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。(4)根据题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式：3MnO₂+KClO₃ +6KOH= 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O; K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂.根据化合价升降总数等于电子转移的数目可知：每转移2mol的电子，产生1mol的MnO₂、2mol KMnO₄。所以生成KMnO₄和MnO₂的物质的量之比为2:1.
考点：考查原电池电极的判断、电极反应式的书写、反应条件的选择、化学方程式的书写及氧化产物与含有产物 的物质的量的关系的计算的知识。