Question

【題目】酸性鋅錳干電池和堿性鋅錳干電池的構(gòu)造簡圖如下所示，比較二者的異同，回答問題

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

（1）酸性鋅錳干電池的負(fù)極反應(yīng)為
（2）堿性鋅錳干電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH，寫出正極反應(yīng)式
（3）維持電流強(qiáng)度為0.6A，電池工作10分鐘，理論消耗Zng．（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位，F(xiàn)=96500C/mol）
（4）用回收分離出的鋅皮制作七水合硫酸鋅，需去除少量雜質(zhì)鐵，除雜步驟如下：①加入足量稀硫酸和溶液將鋅皮溶解，此時鋅離子濃度為0.1mol/L
②調(diào)節(jié)溶液的pH為到之間（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位），過濾除去含鐵元素的沉淀．

Answer 1

【答案】
（1）Zn﹣2e﹣=Zn2+
（2）MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣ ．
（3）0.12
（4）雙氧水；2.7；6
【解析】解：（1）酸性鋅錳干電池的負(fù)極為鋅，負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣=Zn2+ ， 所以答案是：Zn﹣2e﹣=Zn2+；（2）在堿性鋅錳原電池中，Zn易失電子作負(fù)極、二氧化錳作正極，正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣ ． 所以答案是：MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣；（3）持電流強(qiáng)度為0.6A，電池工作10分鐘，則電量為0.6A×600s=360C，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 =0.00373mol，則消耗Zn的質(zhì)量為0.00373mol× ×65g/mol=0.12g，所以答案是：0.12；（4）①根據(jù)表格中的信息可知，F(xiàn)e（OH）3沉淀的生成更容易，而Zn（OH）2和Fe（OH）2的沉淀同時發(fā)生．故要想除去鋅中的鐵雜質(zhì)，應(yīng)將鐵轉(zhuǎn)化為Fe3+ ， 而鐵和稀硫酸只能反應(yīng)為Fe2+ ， 故應(yīng)加入氧化劑，故可以加入綠色的氧化劑雙氧水，所以答案是：雙氧水；②由于調(diào)節(jié)pH的目的是使Fe3+沉淀完全而Zn2+不沉淀．而設(shè)Zn2+開始沉淀時所需的氫氧根的濃度為c（OH﹣），則有：0.1mol/L×c2（OH﹣）=10﹣17 ， 解得c（OH﹣）=10﹣8mol/L，則c（H+）=10﹣6mol/L，pH=6．設(shè)Fe3+沉淀完全時所需的氫氧根的濃度為c（OH﹣），由于當(dāng)一種離子沉淀完全時即濃度小于等于10﹣5mol/L時，則有：10﹣5mol/L×c3（OH﹣）=10﹣39 ， 解得c（OH﹣）= mol/L≈0.5×10﹣11mol/L，此時pH=2.7．故應(yīng)調(diào)節(jié)pH在2.7到6之間．所以答案是：2.7；6．