Question

【题目】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图如图(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有_____________________。（任写一条）

（2）图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。

图(b)中产物的化学式分别为A_________________，B______________________。

（3）①操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液D和一种黑褐色固体C，该反应的离子方程式为_________________________。

②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】 Zn NH4Cl MnO2＋NH＋e－===MnOOH＋NH3 碱性电池比能量高；可储存时间长；或碱性电池使用寿命长（因为金属材料在碱性电解质比在酸性电解质的稳定性好）；碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏（因为消耗的负极改装在电池的内部） ZnCl2 NH4Cl 3MnO＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO H2

【解析】(1)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，故答案为：锌；NH4Cl；MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3；

②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点有：碱性电池比能量高；可储存时间长；或碱性电池使用寿命长；碱性电池不容易发生电解质溶液泄漏等，故答案为：碱性电池不易发生电解质的泄露、碱性电池的使用寿命较长、碱性电池比能量高等；

(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，故答案为：ZnCl2 ；NH4Cl；

(3)①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-，故答案为：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-

②采用惰性电极电解K2MnO4溶液生成高锰酸钾发生氧化反应，则阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得电子生成氢气，故答案为：H2。