Question

【题目】〔化学﹣﹣选修2：化学与技术〕 锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．两种锌锰电池的构造如图（a）所示．回答下列问题：

（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH ①该电池中，负极材料主要是 ， 电解质的主要成分是 ， 正极发生的主要反应是 ．
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 ．
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）．
①图（b）中产物的化学式分别为A ， B ．
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4 ． 操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为 ．
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是（填化学式）．

Answer 1

【答案】
（1）锌；NH4Cl；MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3；碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高
（2）ZnCl2；NH4Cl；3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣；H2
【解析】解：（1）根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，反应中Zn被氧化，为电池负极锌，氯化铵是电解质的主要成分，二氧化锰和铵根离子在正极发生反应，MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3 ． 与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高；故答案为：①锌；NH4Cl；MnO2+NH4++e﹣=MnOOH+NH3②碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高．（2）废电池经机械分离后，加水溶解后溶液中的成分是氯化铵，再加稀盐酸Zn溶解生成氯化锌，因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌．氯化铵不稳定，受热易分解，所以B为氯化铵，A为氯化锌．绿色的K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰，该反应的离子方程式为3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣ ． 采用惰性电极电解K2MnO4溶液，阴极氢离子得电子生成氢气．故答案为：①ZnCl2 NH4Cl②3MnO42﹣+2CO2=2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣l③H2（1）①根据电池反应判断正负极和电解质；二氧化锰和铵根离子在正极发生反应；②根据碱性锌锰电池的特点分析；（2）①根据电池的材料分析；
②根据已知反应物和产物，再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断，根据溶液中阳离子得电子能力分析．