Question

【题目】Ⅰ、根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+ Cu(s) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) 设计的原电池如下图所示，其中盐桥为琼脂–饱和KNO3盐桥。请回答下列问题：

(1)电极X的材料是 ___________；电解质溶液Y是 ____________________。

(2)银电极为电池的 __________ 极，其电极反应式为：___________________________________ 。

(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 ___________。

A、K+ B、NO3― C、Ag+ D、SO42―

Ⅱ、酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题：

(1)该电池的正极反应式为 ________________________，电池反应的离子方程式为________________________________________

(2)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过 ___________________________________ 分离回收。

(3)滤渣的主要成分是MnO2、碳粉和MnOOH，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是_________________________________________。

Answer 1

【答案】Cu AgNO3溶液 正极 2Ag＋＋2e－=2Ag B MnO2+H++e-=MnOOH 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ 加热浓缩；冷却结晶 在足量的空气或氧气中加热

【解析】

Ⅰ、由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag++2e-═2Ag，负极：Cu-2e-═Cu2+，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极。盐桥中的K+移向正极（Ag极）；NO3-移向负极（Cu极），以此解答；

Ⅱ、（1）该电池的正极发生还原反应，MnO2被还原生成MnOOH；

（2）滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，根据溶解度的差异，可通过加热浓缩溶液；

（3）在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰。

Ⅰ、（1）硫酸铜溶液所在的电极是负极，所以电极X的材料是Cu；银电极是正极，则电解质溶液Y是AgNO3溶液；

（2）银离子得到电子，银电极为电池的正极，发生的电极反应式为2Ag＋＋2e－=2Ag；

（3）原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子应是阴离子，应为NO3-；

故答案为：B；

Ⅱ、（1）该电池的正极发生还原反应，MnO2被还原生成MnOOH，电极方程式为MnO2+H++e-=MnOOH，负极锌被氧化生成Zn2+，电池总反应式为2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+；

（2）滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，根据溶解度的差异，可通过加热浓缩溶液，到一定程度NH4Cl析出，而ZnCl2保留在水中，达到分离的目的；

答案为：加热浓缩；冷却结晶；

（3）填充物含有碳粉、二氧化锰，且生成MnOOH等，在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰；

答案为：在足量的空气或氧气中加热。