Question

(14分)

（1）最早使用的化學電池是鋅錳電池，即大家熟悉的干電池。這種電池在使用過程中，鋅外殼會逐漸變薄，最后內部糊狀的電解質會泄漏出來，使電器腐蝕。后來人們采用了什么方法將其改造成了防漏電池。請列舉一種方法即可_____________。

這種電池還有一個缺點：即使不用，放置過久，也會失效，請說明失效的原因_________。

（2）為提高電池壽命和提高其性能，人們將電池內的電解質NH₄Cl換成濕的KOH，并在構造上做了改進，制成了堿性鋅錳電池。其總反應為：

 Zn + 2MnO₂ + 2H₂O ==== 2MnOOH + Zn(OH)₂

寫出該電池正極反應式___________。電池工作時，電子流向    （填“正”或“負”）極。

 （3）二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。MnO₂的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液。陰極的電極反應式是              。若電解電路中通過2mol電子，MnO₂的理論產量為                。

（4）生產MnO₂另一種方法：以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳。流程如下：

某軟錳礦的主要成分為MnO₂，還含有Si（16.72%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2	CuS	ZnS	MnS	FeS
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7	8.0	≥–0.42	≥2.5	≥7	≥7

①硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO₂還原為MnSO₄，酸浸時發生的主要反應的化學方程式

為                               。

②加入MnS的目的是除去            雜質。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）在外殼套上防腐金屬筒或塑料筒       1分

     作為電解質的NH₄Cl的水溶液會水解使溶液顯酸性 2分

（2）MnO₂＋H₂O＋e^－＝MnOOH＋OH^－  2分    正極  1分

（3）2H⁺+2e^-=H₂↑    2分            87g  2分

（4）①MnO₂＋2FeSO₄＋2H₂SO₄＝MnSO₄＋Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O   2分

②Cu^2＋  Zn^2＋   各1分

【解析】