Question

【题目】锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示．

(1)锌锰干电池的负极电极反应式是 ______ ，电路中每通过0.4mol e－，负极质量减少 ______ g；工作时NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e－的微粒，正极的电极反应式是 ______ 。

(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了如图2所示实验

已知：Zn(OH)2是两性氢氧化物．完成下列实验报告：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量上述无色溶液于试管中，逐滴加入NaOH溶液，直至过量。	生成白色沉淀， ______	无色溶液中 存在Zn2+离子
② ______	______	无色溶液中 存在NH4+离子

(3)利用残渣中分离出的MnO2，研究其在H2O2制O2过程中的作用．实验装置如图3所示．将等物质的量浓度、等体积H2O2溶液加入分液漏斗中，分别进行2个实验(气体的体积在相同条件下测定)。

序号	烧瓶中的物质	实验记录	实验结论与解释
实验一	足量MnO2	收集到56mL气体	MnO2做催化剂
实验二	足量MnO2 和稀硫酸	黑色粉末部分溶解， 收集到112mL气体	______ ______

①实验一、二中参加反应的H2O2的物质的量之比为 ______ ；

②实验二中反应的离子方程式为 ______ ；

③在测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视读数外，还需要注意____ 。

Answer 1

【答案】Zn －2e－ = Zn2+ 13.0 2NH4+ + 2 e－ = 2 NH3↑+ H2↑ 白色沉淀逐渐溶解，产生刺激性气味的气体 将溶液加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒的一端置于试管口 红色石蕊试纸变蓝 MnO2做氧化剂 生成Mn2+离子 1：1 H2O2 + 2H+ + MnO2 = Mn2+ + 2H2O+ O2↑ 上下移动B管，使A、B两管中液面相平

【解析】

⑴锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为Zn －2e－ = Zn2+，根据电子转移计算负极的质量减少，由NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e－的微粒为氨气，另一种为氢气。

⑵①无色溶液中含Zn2+、NH4+，加碱均发生反应，先生成的白色沉淀能溶解在强碱溶液中，铵根离子与碱反应生成有刺激性气味的气体为氨气；②检验生成的氨气，则将溶液加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒的一端置于试管口，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明含铵根离子。

⑶黑色粉末部分溶解，则二氧化锰反应生成锰离子，Mn元素的化合价降低；①等物质的量浓度、等体积H2O2溶液加入分液漏斗中，实验一中过氧化氢既是氧化剂又是还原剂，实验二中H2O2是还原剂，根据氧气的体积得出，等物质的量的过氧化氢均完全反应，则参加反应的H2O2的物质的量之比；②实验二中反应生成锰离子、水、氧气；③测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视读数外，要注意上下移动B管，使A、B两管中液面相平。

⑴锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为Zn －2e－ = Zn2+，负极消耗1mol时转移2mol电子，每通过0.4mol e－，负极质量减少0.2mol ×65gmol-1 = 13.0g，由NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e－的微粒为氨气，另一种为氢气，正极反应为2NH4+ + 2 e－ = 2 NH3↑+ H2↑；故答案为：Zn －2e－ = Zn2+；13.0；2NH4+ + 2 e－ = 2 NH3↑+ H2↑。

⑵①无色溶液中含Zn2+、NH4+，加碱均发生反应，先生成的白色沉淀能溶解在强碱溶液中，铵根离子与碱反应生成有刺激性气味的气体为氨气；故答案为：白色沉淀逐渐溶解，产生刺激性气味的气体。

②检验生成的氨气，则将溶液加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒的一端置于试管口，观察到红色石蕊试纸变蓝，证明含铵根离子；故答案为：将溶液加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒的一端置于试管口；红色石蕊试纸变蓝。

⑶黑色粉末部分溶解，则二氧化锰反应生成锰离子，Mn元素的化合价降低，则MnO2做氧化剂，生成Mn2+离子，故答案为：MnO2做氧化剂；生成Mn2+离子。

①等物质的量浓度、等体积H2O2溶液加入分液漏斗中，实验一中过氧化氢既是氧化剂又是还原剂，实验二中H2O2是还原剂，由氧气的体积1：2可知，等物质的量的过氧化氢均完全反应，则参加反应的H2O2的物质的量之比为1：1，故答案为：1：1。

②实验二中反应生成锰离子、水、氧气，离子反应为H2O2 + 2H+ + MnO2 = Mn2+ + 2H2O+ O2↑，故答案为：H2O2 + 2H+ + MnO2 = Mn2+ + 2H2O+ O2↑。

③测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视读数外，要注意上下移动B管，使A、B两管中液面相平，故答案为：上下移动B管，使A、B两管中液面相平。