题目内容
镁锰干电池的电化学反应式为:Mg+2MnO2+H2O
Mg(OH)2+Mn2O3。下列说法不正确的是:
A.镁为负极,发生氧化反应
B.可以选择碱性溶液作为电解质
C.反应后正极和负极附近溶液的pH均升高
D.正极的电极反应为:2MnO2+H2O+2e-
Mn2O3 +2OH-
C
【解析】
试题分析:镁锰干电池的电化学反应式为Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3,分析可知镁失电子发生氧化反应,做负极,故A正确;镁锰干电池的电化学反应式为:Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3,负极电极反应为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,电解质溶液为碱性溶液,故B正确;负极镁失电子生成的镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀,Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,氢氧根离子浓度减小,正极电极反应2MnO2+H2O+2e-═Mn2O3+2OH-过程中生成氢氧根离子,所以正极附近溶液pH增大,负极附近溶液pH减小,故C错误;正极是MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2O3,正极的电极反应为2MnO2+H2O+2e-═Mn2O3+2OH-,故D正确;故选C。
考点:考查原电池原理的分析应用。
(10分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料,普通锌锰干电池的电池反应式为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下(软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在):
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.24%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH及部分硫化物的Ksp(均为25℃时)见下表,回答下列问题:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 |
| 沉淀物 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
|
|
| Ksp | 8.5×10-45 | 1.2×10-23 | 1.4×10-15 | 3.7×10-14 |
|
|
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要离子方程式为:
。
(2)滤渣A的主要成分为 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为 。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有 (写两种)。
(10分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料,普通锌锰干电池的电池反应式为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下(软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在):
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某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.24%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH及部分硫化物的Ksp(均为25℃时)见下表,回答下列问题:
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沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
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pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
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沉淀物 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
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Ksp |
8.5×10-45 |
1.2×10-23 |
1.4×10-15 |
3.7×10-14 |
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(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要离子方程式为:
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(2)滤渣A的主要成分为 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为 。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有 (写两种)。