Question

7．鋅-錳干電池是普遍使用的化學(xué)電池，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等糊狀物．以鋅筒為負(fù)極材料，石墨為正極材料．工作時(shí)反應(yīng)方程式是：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+H₂O
（1）試寫出干電池放電時(shí)的正、負(fù)電極反應(yīng)式：正極：2NH₄⁺+2MnO₂+2e^-=2NH₃+Mn₂O₃+H₂O負(fù)極：Zn-2e^-=Zn²⁺干電池用久了就會(huì)變軟，其原因是電池放電過(guò)程中有水產(chǎn)生、鋅筒變薄造成干電池變軟．
（2）正極反應(yīng)中，前后經(jīng)歷下列反應(yīng)：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂；2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O，如果沒有MnO₂參與，干電池將難于持續(xù)穩(wěn)定工作．試說(shuō)明理由：正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物H₂附著于石墨，增加電池內(nèi)阻．

Answer 1

分析 （1）原電池工作原理是：負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電解原理來(lái)回答；
（2）正極反應(yīng)前后經(jīng)歷下列反應(yīng)：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂；2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O，氫氣的產(chǎn)生是附著于石墨，會(huì)增加電池內(nèi)阻，據(jù)此回答．

解答 解：（1）鋅錳干電池放電時(shí)總反應(yīng)式可表示為：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O_3（S）+2NH₃+H₂O，Zn失電子做負(fù)極，則負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn-2e^-=Zn²⁺；正極材料為MnO₂，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2MnO₂+2NH₄⁺+2e^-═Mn₂O₃+2NH₃+H₂O，根據(jù)電池反應(yīng)：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺═Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+H₂O，電池放電過(guò)程中有水產(chǎn)生、鋅筒變薄造成干電池變軟，
故答案為：2MnO₂+2NH₄⁺+2e^-═Mn₂O₃+2NH₃+H₂O；Zn-2e^-=Zn²⁺；電池放電過(guò)程中有水產(chǎn)生、鋅筒變薄造成干電池變軟；
（2）正極上發(fā)生反應(yīng)：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂；2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O，正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物H₂附著于石墨，增加電池內(nèi)阻，所以如果沒有MnO₂參與，干電池將難于持續(xù)穩(wěn)定工作．
故答案為：正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物H₂附著于石墨，增加電池內(nèi)阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池的組成和工作原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，題目難度不大，本題注意電極的組成和電極反應(yīng)式以及總反應(yīng)式的書寫．