Question

【題目】Ⅰ如圖所示是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡上的記錄如下，則卡片上的描述合理的是____________(填序號)。

實驗后的記錄：

①Cu為負極，Zn為正極

②Cu極上有氣泡產生，發生還原反應

③SO42-向Cu極移動

④若有0.5mol電子流經導線，則可產生0.25mol氣體

⑤電子的流向是：Cu→Zn

⑥正極反應式：Cu-2e-=Cu2+，發生氧化反應

Ⅱ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(甲)所示.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

①該電池中，負極材料主要是_________，電解質的主要成分是__________；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優點及其理由是______________________。

(2)下圖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(乙)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色固體，該反應的離子方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】②④ 鋅 NH4Cl 堿性電池不易發生電解質的泄露 ZnCl2 NH4Cl 3MnO42-+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32-

【解析】

Ⅰ. 該原電池中，Zn易失電子作負極、Cu作正極，負極上發生氧化反應、正極上發生還原反應，電子從負極沿導線流向正極，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，據此分析解答；

Ⅱ. (1)①根據電池反應判斷正負極和電解質；

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，再利用元素守恒寫出發生反應的離子方程式。

Ⅰ. ①該原電池中，鋅易失電子作負極、Cu作正極，故①錯誤；

②Cu極上氫離子得電子生成氫氣，所以有氣泡產生，發生還原反應，故②正確；

③放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，所以SO42-向Zn極移動，故③錯誤；

④根據2H++2e-=H2↑知，若有0.5mol電子流經導線，生成氣體物質的量=×1=0.25mol，故④正確；

⑤放電時，負極Zn失電子、正極Cu得電子，所以電子的流向是：Zn→Cu，故⑤錯誤；

⑥正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應式：2H++2e-=H2↑，發生還原反應，故⑥錯誤；

故答案為②④；

Ⅱ. (1)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；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優點及其理由是堿性電池不易發生電解質的泄露，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定性提高；

(2)①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．氯化銨不穩定，受熱易分解，所以B為氯化銨，A為氯化鋅；

②綠色的K2MnO4溶液發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-。