Question

【題目】〔化學﹣﹣選修2：化學與技術〕 鋅錳電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大．兩種鋅錳電池的構造如圖（a）所示．回答下列問題：

（1）普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH ①該電池中，負極材料主要是 ， 電解質的主要成分是 ， 正極發(fā)生的主要反應是 ．
②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是 ．
（2）圖（b）表示回收利用廢舊普通鋅錳電池工藝（不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬）．
①圖（b）中產物的化學式分別為A ， B ．
②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4 ． 操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應的離子方程式為 ．
③采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質是（填化學式）．

Answer 1

【答案】
（1）鋅；NH4Cl；MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3；堿性電池不易發(fā)生電解質的泄露，因為消耗的負極改裝在電池的內部，堿性電池的使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高
（2）ZnCl2；NH4Cl；3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣；H2
【解析】解：（1）根據化學方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，反應中Zn被氧化，為電池負極鋅，氯化銨是電解質的主要成分，二氧化錳和銨根離子在正極發(fā)生反應，MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3 ． 與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是堿性電池不易發(fā)生電解質的泄露，因為消耗的負極改裝在電池的內部，堿性電池的使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高；故答案為：①鋅；NH4Cl；MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3②堿性電池不易發(fā)生電解質的泄露，因為消耗的負極改裝在電池的內部，堿性電池的使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高．（2）廢電池經機械分離后，加水溶解后溶液中的成分是氯化銨，再加稀鹽酸Zn溶解生成氯化鋅，因此濃縮結晶得到氯化銨和氯化鋅．氯化銨不穩(wěn)定，受熱易分解，所以B為氯化銨，A為氯化鋅．綠色的K2MnO4溶液發(fā)生反應后生成紫色的高錳酸鉀溶液和黑褐色的二氧化錳，該反應的離子方程式為3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣ ． 采用惰性電極電解K2MnO4溶液，陰極氫離子得電子生成氫氣．故答案為：①ZnCl2 NH4Cl②3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣l③H2（1）①根據電池反應判斷正負極和電解質；二氧化錳和銨根離子在正極發(fā)生反應；②根據堿性鋅錳電池的特點分析；（2）①根據電池的材料分析；
②根據已知反應物和產物，再利用元素守恒③K2MnO4溶液中陰極產物的判斷，根據溶液中陽離子得電子能力分析．