Question

【題目】（1）鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍有碳粉，二氧化錳，氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過程產生MnOOH（難溶于水），回收處理該廢電池可以得到多種化工原料，有關數據下圖所示：

溶解度/(g/100g水)

溫度/℃ 化合物	0	20	40	60	80	100
NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
ZnCl2	343	395	452	488	541	614

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10-17	10-17	10-39

回答下列問題：

①普通鋅錳電池放電時發生的主要反應為：Zn+2NH4Cl+2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。該電池中，負極材料主要是________，正極發生的主要反應式是 。

②用廢電池的鋅皮制作七水合硫酸鋅，需去除少量雜質鐵，其方法是：加入稀硫酸和雙氧水，溶解，

加堿調節溶液pH，使溶液中氫氧根離子濃度達到 mol/L，鐵剛好完全沉淀（離子濃度小于1×10-5mol/L時，即可認為該離子沉淀完全）。繼續加堿調節pH為 ，鋅開始沉淀（假定Zn2＋濃度為0.1mol/L）。

（2）在分析化學中常用Na2C2O4晶體（溶液無色）作為基準物質測定KMnO4溶液的濃度。在H2SO4溶液中，反應如下：2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋（溶液無色）＋10CO2↑＋8H2O。

①若將W g Na2C2O4配成100 mL標準溶液，移取20.00 mL置于錐形瓶中，則酸性KMnO4溶液應裝在__________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。本次滴定 選擇指示劑（填“需要”、“不需要”）。判斷滴定達終點的現象是____ ___。

②若滴定管起始讀數和終點讀數如圖所示，則酸性KMnO4的物質的量濃度為_ (填表達式)。

③若滴定完畢立即讀數，測定的KMnO4溶液的濃度___(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】（1）①Zn；MnO2＋e－＋NH4＋＝MnOOH＋NH3↑ ②5×10-12；6 ①酸式；不需要 滴入一滴酸性KMnO4溶液，溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪色 ②mol/L ③偏低

【解析】

試題分析：（1）①酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是活潑的金屬，鋅是負極。中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化錳得到電子轉化為MnOOH，根據總反應式可知正極電極反應式為MnO2＋e－＋NH4＋＝MnOOH＋NH3↑。

②雙氧水具有強氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入稀硫酸和雙氧水，溶解后鐵變為硫酸鐵。根據氫氧化鐵的溶度積常數可知，當鐵離子完全沉淀時溶液中鐵離子濃度為10—5mol/L，則溶液中氫氧根的濃度＝。Zn2＋濃度為0.1mol/L，根據氫氧化鋅的溶度積常數可知開始沉淀時的氫氧根濃度為＝＝10—8mol/L，氫離子濃度是10—6mol/L，pH＝6，即繼續加堿調節pH為6時鋅開始沉淀。

（2）①由于KMnO4具有強氧化性，可腐蝕乳膠管，故KMnO4應裝入酸式滴定管中。由于酸性高錳酸鉀顯紫色，因此不需要指示劑。當達到終點時，再滴入一滴KMnO4溶液，溶液由無色變為紫色，且半分鐘內不褪色，說明反應達到滴定終點。

②由示意圖可知V(KMnO4)＝20.70 mL－0.70 mL＝20.00 mL，設KMnO4的物質的量濃度為x，則：

2MnO4－ ～ ～ ～ 5C2O42－

2 5

20．00×10－3 L·x

解答x＝＝ mol/L。

③溶液變色因局部過量而實際未達終點，立即讀數會造成V(KMnO4)減小，所以結果偏低。