Question

锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图所示．
（1）锌锰干电池的负极是

Zn

，电路中每通过0.2mole^-，负极质量减少

6.5

g；工作时NH₄⁺离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e^-的微粒，正极的电极反应式是

2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑

．
（2）某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验．
电池内黑色糊状物粉末
无色溶液
溶解过滤
黑色残渣
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	实验结论和解释
取少量上述无色溶液于试 管中，逐滴加入NaOH溶液，直至过量，再加热	生成白色沉淀， 白色沉淀消失， 产生有刺激性气味的气体	无色溶液中存在Zn2+、NH4+离子 检验NH4+离子存在的离子方程式是 NH4++OH-   △   .   NH3↑+H2O

（3）利用残渣中分离出的MnO₂，研究其在H₂O₂制O₂过程中的作用．实验装置如右图所示．将等物质的量浓度、等体积H₂O₂溶液加入烧瓶中，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	MnO2做氧化剂，生成Mn2+离子

实验一、二中参加反应的H₂O₂的物质的量之比为

1：1

，实验二中反应的离子方程式为

H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）锌锰干电池的负极是锌，正极为石墨棒，电解质溶液为二氧化锰和氯化铵，根据电极反应现象判断电极反应生成物，进而书写电极反应式，根据电池反应式计算；
（2）根据Zn（OH）₂的两性以及反应的实验现象判断；
（3）根据反应的化学方程式计算．

解答：解：（1）锌锰干电池的负极是锌，正极为石墨棒，电解质溶液为二氧化锰和氯化铵，负极发生氧化反应，
电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，根据电极反应式可知，电路中每通过0.2mole^-，消耗0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，正极发生还原反应，工作时NH₄⁺离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e^-的微粒，应为NH₃，电极反应式为2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案为：Zn；6.5；2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑；
（2）无色溶液中存在Zn²⁺、NH₄⁺离子，加入NaOH发生反应Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓，有白色沉淀产生，Zn（OH）₂是两性氢氧化物，继续反应，沉淀溶解，反应为Zn（OH）₂+2OH^-=ZnO₂^2-+H₂O，然后发生NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O，产生有刺激性气味的气体，故答案为：白色沉淀消失，产生有刺激性气味的气体；NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O；
（3）实验一反应的方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，生成56ml氧气，即

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，则消耗的H₂O₂物质的量为0.005mol，
实验二反应的方程式为H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑，生成112ml氧气，即

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，则消耗的H₂O₂物质的量为0.005mol，故答案为：1：1；H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑．

点评：本题考查常见化学电源的工作原理，题目难度中等，注意电极反应式的书写以及离子检验的方法，为易错点．