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(fù)極，Zn為正極

②Cu極上有氣泡產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)

③SO42-向Cu極移動

④若有0.5mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可產(chǎn)生0.25mol氣體

⑤電子的流向是：Cu→Zn

⑥正極反應(yīng)式：Cu-2e-=Cu2+，發(fā)生氧化反應(yīng)

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(gòu)造如圖(甲)所示.回答下列問題：

(1)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH

①該電池中，負(fù)極材料主要是_________，電解質(zhì)的主要成分是__________；

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______________________。

(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(chǎn)物的化學(xué)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(yīng)生成紫色溶液和一種黑色固體，該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】②④ 鋅 NH4Cl 堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)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(fù)極、Cu作正極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)、正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負(fù)極移動，據(jù)此分析解答；

Ⅱ. (1)①根據(jù)電池反應(yīng)判斷正負(fù)極和電解質(zhì)；

②根據(jù)堿性鋅錳電池的特點分析；

(2)①根據(jù)電池的材料分析；

②根據(jù)已知反應(yīng)物和產(chǎn)物，再利用元素守恒寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

Ⅰ. ①該原電池中，鋅易失電子作負(fù)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(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)，故②正確；

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

④根據(jù)2H++2e-=H2↑知，若有0.5mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，生成氣體物質(zhì)的量=×1=0.25mol，故④正確；

⑤放電時，負(fù)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(yīng)式：2H++2e-=H2↑，發(fā)生還原反應(yīng)，故⑥錯誤；

故答案為②④；

Ⅱ. (1)①根據(jù)化學(xué)方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，反應(yīng)中Zn被氧化，為電池負(fù)極鋅，氯化銨是電解質(zhì)的主要成分；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄露，因為消耗的負(fù)極改裝在電池的內(nèi)部，堿性電池的使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高；

(2)①廢電池經(jīng)機(jī)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(jié)晶得到氯化銨和氯化鋅．氯化銨不穩(wěn)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(fā)生反應(yīng)后生成紫色的高錳酸鉀溶液和黑褐色的二氧化錳，該反應(yīng)的離子方程式為3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-。