Question

垃圾主要分為生活垃圾、建筑垃圾和工業(yè)垃圾三大類。垃圾的危害與處理已成為世界性難題。如一節(jié)紐扣電池的有害物質(zhì)能污染60萬(wàn)方水，一節(jié)鎳鎘電池爛在地里可使一平方米土地失去利用價(jià)值。據(jù)報(bào)道，我國(guó)科學(xué)家根據(jù)干電池各組成物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，采用濕法工藝技術(shù)回收有用物質(zhì)，廢舊電池不僅得到了有效的處理，防止了污染環(huán)境，同時(shí)又可回收有用物質(zhì)，其有關(guān)成分可基本全部回收，解決了多年來(lái)干電池的回收利用問(wèn)題。

(1)常見(jiàn)的干電池為鋅錳干電池，電池總反應(yīng)為Zn+2+2MnO₂====Zn²⁺+2NH₃↑+H₂O+Mn₂O₃。

①寫(xiě)出電極反應(yīng)式：正極__________，負(fù)極__________。②干電池用久了就會(huì)變軟，其原因是__________。

(2)采用濕法工藝技術(shù)，可回收的化工原料有__________。

(3)為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)提倡使用環(huán)保電池。燃料電池是一種環(huán)保電池，如氫氧燃料電池、甲烷燃料電池等。甲烷燃料電池是將兩根鉑絲插入KOH溶液，再向兩極通入氧氣和甲烷氣體所組成。該電池放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)為CH₄+2KOH+2O₂====K₂CO₃+3H₂O，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是__________。

A.通甲烷的一極為負(fù)極，通氧氣的一極為正極

B.放電時(shí)，通入氧氣一極附近溶液pH升高

C.放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度不發(fā)生變化

D.通甲烷一極發(fā)生的電極反應(yīng)：CH₄+10 OH^--8e^-====+7H₂O

Answer 1

解析:(1)已知電池的總反應(yīng)方程式為：

    Zn+2MnO₂+====Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O

    而該電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為：

    Zn-2e^-====Zn²⁺

    則由電池的總反應(yīng)方程式減去負(fù)極反應(yīng)式，可以得出正極反應(yīng)式為：

    2MnO₂+2+2e^-====Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O

    隨著原電池反應(yīng)的不斷進(jìn)行，鋅不斷消耗，越來(lái)越薄，且反應(yīng)過(guò)程中不斷有水產(chǎn)生，故用久了干電池就會(huì)變軟。

(2)鋅錳干電池是普遍使用的化學(xué)電源，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)的糊狀物。它以鋅筒為負(fù)極材料，石墨為正極材料。由電極反應(yīng)可知干電池使用后有三氧化二錳生成，在堿性條件下Zn²⁺可生成Zn(OH)₂，Zn(OH)₂不穩(wěn)定,受熱分解生成ZnO。

(3)由電池總反應(yīng)，可知甲烷被氧化，通入甲烷的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH₄+10 OH^--8e^-====+7H₂O，該極附近OH^-濃度減小，pH降低。通入氧氣的一極為正極，電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-====4 OH^-，該極附近OH^-濃度增大，pH增大。

答案:(1)①2MnO₂+2+2e^-====Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O  Zn-2e^-====Zn²⁺

②有水產(chǎn)生，鋅筒變薄

(2)二氧化錳、三氧化二錳、氧化鋅、銅以及碳棒、氯化銨  (3)C