Question

【題目】1887年，英國人赫勒森發明了最早的干電池，如今干電池已經發展成為一個龐大的家族，種類達100多種。應用廣泛的是Zn—MnO2干電池，其電解質溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。電池工作一段時間后，電池內存在7種物質：NH3、Mn2O3、ZnCl2、MnO2、NH4Cl、Zn和H2O。請回答下列問題

（1）該電池的負極材料是__；電池工作時，電子流向__（填“正極”或“負極”，下同）；放電時NH4+向___移動。

（2）該氧化還原反應的化學方程式為__，發生還原反應的物質是__，被氧化的元素是__。若有17.4g氧化劑參與反應，則電子轉移數目為__NA（NA表示阿伏加德羅常數的值）。

（3）普通鋅錳電池的缺點是電量小、放電電流弱。為增大放電電流，可把負極鋅片改為鋅粉，其理由是___。

（4）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是__。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的__（填序號）。

a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O

Answer 1

【答案】Zn（或鋅） 正極 正極 Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+H2O+2NH3↑ MnO2 Zn 0.2 使反應面積增大，提高放電效率 鋅與置換出來的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 b

【解析】

電池負極是活潑金屬發生氧化反應，電子由電池負極流向正極，溶液中陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，根據電極反應進行相關的計算，據此解答。

（1）電池負極是活潑金屬發生氧化反應，所以負極材料是鋅；電子由負極流向正極；放電時陽離子向正極移動。

答案為：鋅；正極；正極。

（2）鋅失去電子，發生氧化反應生成鋅離子，而二氧化錳得電子，發生還原反應生成三氧化二錳，根據得失電子守恒配平得：2MnO2+2NH4Cl+Zn=NH3↑+Mn2O3+ZnCl2+H2O，二氧化錳中的錳由+4價變成+3價，發生還原反應作氧化劑，17.4g MnO2的物質的量= =0.2mol，而錳由+4價變成+3價，1mol MnO2轉移1mol電子，則0.2mol MnO2轉移0.2mol電子。

答案為：2MnO2+2NH4Cl+Zn=NH3↑+Mn2O3+ZnCl2+H2O；MnO2；Zn；0.2；

（3）鋅片改為鋅粉，固體表面積增大，反應速率增大。

答案為：使反應面積增大，提高放電效率。

（4）電化學腐蝕比化學腐蝕更快，鋅與置換出來的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜時既能除去雜質又不能引進新的雜質離子，題中a項和d項會與溶液中的Zn2+反應，c項會引入新雜質Fe2+，所以選b項。

答案為：鋅與置換出來的銅構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕；b。