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。 回答下列問題：

（1）外電路的電流方向是由________極流向________極(填字母)。

（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KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________。K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為___________。

Answer 1

【答案】 b a MnO2+e－+Li+=LiMnO2 否 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng) 3MnO2+KClO3+6KOH高溫3K2MnO4+KCl+3H2O 2∶1

【解析】試題分析：(1)外電路的電流方向是由正極b流向負(fù)極a。（2）在電池正極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為MnO2+e-+Li+=LiMnO2; (3)由于負(fù)極材料Li是活潑的金屬，能夠與水發(fā)生反應(yīng)，所以不可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。(4)根據(jù)題意結(jié)合原子守恒、電子守恒可得方程式：3MnO2+KClO3 +6KOH= 3K2MnO4+KCl+3H2O; K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2.根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)等于電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目可知：每轉(zhuǎn)移2mol的電子，產(chǎn)生1mol的MnO2、2mol KMnO4。所以生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2:1.