Question

鋅錳干電池是最早使用的化學(xué)電池，其基本構(gòu)造如圖所示．
（1）鋅錳干電池的負(fù)極是

Zn

，電路中每通過(guò)0.2mole^-，負(fù)極質(zhì)量減少

6.5

g；工作時(shí)NH₄⁺離子在正極放電產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒，正極的電極反應(yīng)式是

2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑

．
（2）某研究小組對(duì)電池內(nèi)黑色糊狀物進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)．
電池內(nèi)黑色糊狀物粉末
無(wú)色溶液
溶解過(guò)濾
黑色殘?jiān)?BR>已知：Zn（OH）₂是兩性氫氧化物．完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋
取少量上述無(wú)色溶液于試 管中，逐滴加入NaOH溶液，直至過(guò)量，再加熱	生成白色沉淀， 白色沉淀消失， 產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體	無(wú)色溶液中存在Zn2+、NH4+離子 檢驗(yàn)NH4+離子存在的離子方程式是 NH4++OH-   △   .   NH3↑+H2O

（3）利用殘?jiān)�中分離出的MnO₂，研究其在H₂O₂制O₂過(guò)程中的作用．實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示．將等物質(zhì)的量濃度、等體積H₂O₂溶液加入燒瓶中，分別進(jìn)行2個(gè)實(shí)驗(yàn)（氣體的體積在相同條件下測(cè)定）．

序號(hào)	燒瓶中的物質(zhì)	實(shí)驗(yàn)記錄	實(shí)驗(yàn)結(jié)論與解釋
實(shí)驗(yàn)一	足量MnO2	收集到56mL氣體	MnO2做催化劑
實(shí)驗(yàn)二	足量MnO2和稀硫酸	黑色粉末部分溶解， 收集到112mL氣體	MnO2做氧化劑，生成Mn2+離子

實(shí)驗(yàn)一、二中參加反應(yīng)的H₂O₂的物質(zhì)的量之比為

1：1

，實(shí)驗(yàn)二中反應(yīng)的離子方程式為

H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑

．

Answer 1

分析：（1）鋅錳干電池的負(fù)極是鋅，正極為石墨棒，電解質(zhì)溶液為二氧化錳和氯化銨，根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷電極反應(yīng)生成物，進(jìn)而書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，根據(jù)電池反應(yīng)式計(jì)算；
（2）根據(jù)Zn（OH）₂的兩性以及反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算．

解答：解：（1）鋅錳干電池的負(fù)極是鋅，正極為石墨棒，電解質(zhì)溶液為二氧化錳和氯化銨，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，
電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，根據(jù)電極反應(yīng)式可知，電路中每通過(guò)0.2mole^-，消耗0.1molZn，質(zhì)量為0.1mol×65g/mol=6.5g，正極發(fā)生還原反應(yīng)，工作時(shí)NH₄⁺離子在正極放電產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體分子是含10e^-的微粒，應(yīng)為NH₃，電極反應(yīng)式為2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑，
故答案為：Zn；6.5；2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑；
（2）無(wú)色溶液中存在Zn²⁺、NH₄⁺離子，加入NaOH發(fā)生反應(yīng)Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓，有白色沉淀產(chǎn)生，Zn（OH）₂是兩性氫氧化物，繼續(xù)反應(yīng)，沉淀溶解，反應(yīng)為Zn（OH）₂+2OH^-=ZnO₂^2-+H₂O，然后發(fā)生NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，故答案為：白色沉淀消失，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體；NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O；
（3）實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)的方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，生成56ml氧氣，即

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，則消耗的H₂O₂物質(zhì)的量為0.005mol，
實(shí)驗(yàn)二反應(yīng)的方程式為H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑，生成112ml氧氣，即

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，則消耗的H₂O₂物質(zhì)的量為0.005mol，故答案為：1：1；H₂O₂+2H⁺+MnO₂=Mn²⁺+2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見(jiàn)化學(xué)電源的工作原理，題目難度中等，注意電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)以及離子檢驗(yàn)的方法，為易錯(cuò)點(diǎn)．