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)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2Mn
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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)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为: Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH ①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K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4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K2MnO4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) |
答案
(1)①Zn NH4Cl 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;NH4Cl②3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-③H2 |
解析
(1)根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+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K2MnO4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3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-。采用惰性电极电解K2MnO4溶液,阴极氢离子得电子生成氢气。 |
举一反三
废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂,工艺流程如下:
(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为 ,还原产物是 。 (2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是 废渣的主要成分是 。 (3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为 。 (4)除了废渣可以回收利用外,本工艺还可回收的副产品是 。 |
含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- | B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl- | C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl- | D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2++2Fe3++6Cl- |
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溴是海水中重要的非金属元素,地球上90%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们称溴为“海洋元素”。下列有关说法中正确的是A.从海水中提取溴时,不涉及氧化还原反应 | B.苯与溴水反应生成溴苯 | C.可以用CCl4萃取溴水中的溴 | D.向FeBr2溶液中通入Cl2时,一定会发生如下反应: | 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- |
解释下列事实的化学用语正确的是A.将NH3通入滴有酚酞的水中,溶液变红:NH3+ H2O NH3·H2O + OH- | B.铜与浓硫酸共热产生气体:Cu+H2SO4(浓)Cu2+ + SO42- + H2↑ | C.CH3COONa的水溶液呈碱性:CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH- | D.用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH- = 2Cl- + H2O |
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向硫酸铝铵溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是A.NH4+ + SO42—+ Ba2+ +OH—BaSO4↓+ NH3·H2O | B.2Al3+ + 3SO42—+3Ba2+ +6OH—3BaSO4↓+ 2Al(OH)3↓ | C.Al3+ + 2SO42—+ 2Ba2+ + 4OH—2BaSO4↓+ AlO2—+ 2H2O | D.NH4++Al3+ +2SO42—+2Ba2+ +4OH—2BaSO4↓+ Al(OH)3↓+ NH3·H2O |
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