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

（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