[化学—选修2：化学与技术]（15分）

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/07/18 00:52:13

[化学—选修2：化学与技术]（15分）
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）①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH₄ Cl+2MnO₂ =Zn(NH₃ )₂ Cl₂ +2MnOOH。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及其理由是_______。
（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）。

①图（b）中产物的化学式分别为A_______，B________。
②操作a中得到熔块的主要成分是K₂ MnO₄ 。操作b中，绿色的K₂ MnO₄ 溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为_______。
③采用惰性电极电解K₂ MnO₄ 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）

（1）①Zn NH₄ Cl MnO₂ +NH₄ ⁺ +e^- =" MnOOH+" NH₃
②碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
（2）①ZnCl₂ NH₄ Cl ②3MnO₄ ^2- +2CO₂ =2MnO₄ ^- +MnO₂ ↓+2CO₃ ^2- ③H₂

（1）根据化学方程式Zn+2NH₄ Cl+2MnO₂ =Zn(NH₃ )₂ Cl₂ +2MnOOH，锌是负极材料，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 。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
（2）废电池经机械分离后，加水溶解后再加稀盐酸，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。绿色的K₂ MnO₄ 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3MnO₄ ^2- +2CO₂ =2MnO₄ ^- +MnO₂ ↓+2CO₃ ^2- 。采用惰性电极电解K₂ MnO₄ 溶液，阴极氢离子得电子生成氢气。
【考点定位】化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写

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