Question

(1)[2013·四川理綜，11(4)]以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)₂該電池反應的化學方程式是______________________________。
(2)[2013·重慶理綜，11(2)]化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用，催化反硝化學法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學降解NO₃^—的原理如圖所示。

①電源正極為__________(填A或B)，陰極反應式為__________________。
②若電解過程中轉移了2 mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差(Δm_左－Δm_右)為__________克。
(3)[2013·新課Ⅱ，36(1)]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所示。

回答下列問題：
普通鋅錳電池放電時發(fā)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________，正極發(fā)生的主要反應是_____________________________________________。
②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是________________。

Answer 1

　(1)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H₂O===NaAlO₂＋3Ni(OH)₂
(2)①A　2NO₃^—＋6H₂O＋10e^－===N₂↑＋12OH^－
②14.4
(3)①Zn　NH₄Cl　MnO₂＋NH₄⁺＋e^－===MnOOH＋NH₃�、趬A性電池不易發(fā)生電解質的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池的內部；堿性電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高(答對一條即可，其他合理答案也可)

　(1)該新型電池放電時，關鍵判斷Al的氧化產物。由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO₂而不是Al(OH)₃，故電池反應的化學方程式為：Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H₂O===NaAlO₂＋3Ni(OH)₂。
(2)陰極：2NO₃^—＋6H₂O＋10e^－===N₂↑＋12OH^－
陽極：10OH^－－10e^－===5H₂O＋5/2O₂↑
在陽極區(qū)生成的H^＋通過質子交換膜到達陰極區(qū)，所以，當電子過程中轉移10 mol e^－時，
Δm_左＝5/2mol×32 g·mol^－1＋10 g＝90 g
Δm_右＝28 g－10 g＝18 g
所以當轉移2 mol e^－時，膜兩側電解液的質量變化差為(90-18)/5＝14.4 g。
(3)①該電池中，負極材料是較活潑的金屬Zn，電解質的主要成分是NH₄Cl，正極發(fā)生還原反應，電極反應為：MnO₂＋NH₄⁺＋e^－===MnOOH＋NH₃。②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池不易發(fā)生電解質的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池內部；堿性電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質中比在酸性電解質中的穩(wěn)定性提高。