Question

【題目】1887年，英國人赫勒森發(fā)明了最早的干電池，如今干電池已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)龐大的家族，種類達(dá)100多種。應(yīng)用廣泛的是Zn—MnO2干電池，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。電池工作一段時(shí)間后，電池內(nèi)存在7種物質(zhì)：NH3、Mn2O3、ZnCl2、MnO2、NH4Cl、Zn和H2O。請回答下列問題

（1）該電池的負(fù)極材料是__；電池工作時(shí)，電子流向__（填“正極”或“負(fù)極”，下同）；放電時(shí)NH4+向___移動(dòng)。

（2）該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為__，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是__，被氧化的元素是__。若有17.4g氧化劑參與反應(yīng)，則電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為__NA（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。

（3）普通鋅錳電池的缺點(diǎn)是電量小、放電電流弱。為增大放電電流，可把負(fù)極鋅片改為鋅粉，其理由是___。

（4）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是__。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的__（填序號(hào)）。

a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O

Answer 1

【答案】Zn（或鋅） 正極 正極 Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+H2O+2NH3↑ MnO2 Zn 0.2 使反應(yīng)面積增大，提高放電效率 鋅與置換出來的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b

【解析】

電池負(fù)極是活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由電池負(fù)極流向正極，溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，根據(jù)電極反應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，據(jù)此解答。

（1）電池負(fù)極是活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極材料是鋅；電子由負(fù)極流向正極；放電時(shí)陽離子向正極移動(dòng)。

答案為：鋅；正極；正極。

（2）鋅失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，而二氧化錳得電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成三氧化二錳，根據(jù)得失電子守恒配平得：2MnO2+2NH4Cl+Zn=NH3↑+Mn2O3+ZnCl2+H2O，二氧化錳中的錳由+4價(jià)變成+3價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)作氧化劑，17.4g MnO2的物質(zhì)的量= =0.2mol，而錳由+4價(jià)變成+3價(jià)，1mol MnO2轉(zhuǎn)移1mol電子，則0.2mol MnO2轉(zhuǎn)移0.2mol電子。

答案為：2MnO2+2NH4Cl+Zn=NH3↑+Mn2O3+ZnCl2+H2O；MnO2；Zn；0.2；

（3）鋅片改為鋅粉，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大。

答案為：使反應(yīng)面積增大，提高放電效率。

（4）電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更快，鋅與置換出來的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜時(shí)既能除去雜質(zhì)又不能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子，題中a項(xiàng)和d項(xiàng)會(huì)與溶液中的Zn2+反應(yīng)，c項(xiàng)會(huì)引入新雜質(zhì)Fe2+，所以選b項(xiàng)。

答案為：鋅與置換出來的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；b。