Question

鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖a所示。

回答下列問題：

(1)普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應為：

Zn＋2NH₄Cl＋2MnO₂===Zn(NH₃)₂Cl₂＋2MnOOH

①該電池中，負極材料主要是________，電解質(zhì)的主要成分是________，正極發(fā)生的主要反應是________________________________。

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是__________________________________________________________。

(2)圖b表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。

①圖b中產(chǎn)物的化學式分別為A________，B________。

②操作a中得到熔塊的主要成分是K₂MnO₄。操作b中，綠色的K₂MnO₄溶液反應后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應的離子方程式為________________________________________。

③采用惰性電極電解K₂MnO₄溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì)是________(填化學式)。

Answer 1

解析　(1)①由普通鋅錳電池放電時的總反應可知，Zn作負極，正極上發(fā)生還原反應：MnO₂＋NH＋e^－===MnOOH＋NH₃。正極上還可發(fā)生副反應：2NH＋2e^－===2NH₃＋H₂。②堿性鋅錳電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池的內(nèi)部；堿性鋅錳電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高。(2)①分析工藝流程圖可知，化合物A為ZnCl₂，化合物B為NH₄Cl，化合物C為KCl，化合物D為KMnO₄。②“黑色固體混合物”中含有Zn(NH₃)₂Cl₂、NH₄Cl、MnOOH及MnO₂等，操作a是將MnO₂氧化為K₂MnO₄，操作b是K₂MnO₄發(fā)生歧化反應生成KMnO₄和MnO₂。③用惰性電極電解K₂MnO₄溶液時，陰極是H^＋放電，產(chǎn)生H₂。

答案　(1)①Zn　NH₄Cl

MnO₂＋NH＋e^－===MnOOH＋NH₃

②堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏，因為消耗的負極改裝在電池的內(nèi)部；堿性電池使用壽命較長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高。(答對一條即可，其他合理答案也給分)

(2)①ZnCl₂　NH₄Cl

②3MnO＋2CO₂===2MnO＋MnO₂↓＋2CO

③H₂