Question

【題目】鋰錳電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2�；卮鹣铝袉栴}：

（1）外電路的電子流方向是由__________極流向__________極。（填字母a或b）

（2）電池正極反應(yīng)式為________________________________________。

（3）是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？__________（填“是”或“否”）原因是_______________。

（4）MnO2可與KOH和KClO4在高溫條件下反應(yīng)，生成K2MnO4，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，該反應(yīng)的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】 a b MnO2+e—+Li+=LiMnO2 否 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng) 4:1 3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O

【解析】（1）Li為負(fù)極，MnO2為正極，原電池工作時(shí)，外電路的電流方向從正極到負(fù)極，即從b極流向a極；（2）MnO2為正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為MnO2+e－+Li＋=LiMnO2；（3）不可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑，電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)；（4）二氧化錳與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成錳酸鉀（K2MnO4）和KCl，反應(yīng)中化合價(jià)變化的元素為Mn、Cl，Mn元素由+4價(jià)升高為+6，Cl元素化合價(jià)由+7降低為-1，根據(jù)化合價(jià)升降相等，則二氧化錳與氯酸鉀的物質(zhì)的量之比為3：1，再根據(jù)原子守恒配平方程式為：4MnO2+8KOH+KClO4 4K2MnO4+KCl+4H2O，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物（K2MnO4）和還原產(chǎn)物（KCl）的物質(zhì)的量比為4：1；K2MnO4在酸性溶液中歧化，反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)分別由+6價(jià)升高到7價(jià)、降低到+4價(jià)，由氧化還原反應(yīng)氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等可知，生成KMnO4和MnO2，該反應(yīng)的離子方程式為3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O。