Question

Zn-MnO₂干電池應(yīng)用廣泛，其示意圖如下，電解質(zhì)溶液是ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液．
（1）該電池的負(fù)極材料是

Zn（或鋅）

．電池工作時(shí)，電子流向

正極

（填“正極”或“負(fù)極”）．
（2）如果該電池的工作原理為：Zn+2NH₄Cl=ZnCl₂+2NH₃+H₂，其正極反應(yīng)式為：

2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂

（3）若Z_nCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)C_u²⁺，會(huì)加速某電極的腐蝕．其主要原因是

鋅置換出銅，Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺，在溶液中，構(gòu)成銅鋅原電池，加快化學(xué)反應(yīng)速率

．欲除去Cu²⁺，最好選用下列試劑中的

b

（填代號(hào)）．
a．NaOH        b．Zn　　　　c．Fe       d．NH₃?H₂O
（4）MnO₂的生產(chǎn)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(yīng)式是：

2H⁺+2e^-→H₂

；若電解電路中通過(guò)2mol電子，MnO₂的理論產(chǎn)量為

87g

．

Answer 1

分析：（1）鋅錳原電池中負(fù)極材料為活潑金屬Zn，MnO₂為正極，電池工作時(shí)電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極；
（3）若ZnCl₂-NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu²⁺，鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕．除雜時(shí)不能引入新雜質(zhì)，應(yīng)選Zn將Cu²⁺置換為單質(zhì)而除去；
（4）電解酸化的MnSO₄溶液時(shí)，根據(jù)離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽(yáng)極反應(yīng)式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，若電路中通過(guò)2mol電子產(chǎn)生1molMnO₂，質(zhì)量為87g．

解答：解：（1）負(fù)極上是失電子的，則Zn失電子為負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極，
故答案為：Zn（或鋅）；正極；
（2）正極上是陽(yáng)離子的電子發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程，該反應(yīng)為2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂，
故答案為：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃+H₂；
（3）電化學(xué)腐蝕較化學(xué)腐蝕更快，鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕．題目中a和d選項(xiàng)不能除去雜質(zhì)離子，c項(xiàng)會(huì)引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu²⁺置換為單質(zhì)而除去，
故答案為：鋅置換出銅，Zn+Cu²⁺=Cu+Zn²⁺，在溶液中，構(gòu)成銅鋅原電池，加快化學(xué)反應(yīng)速率；b；
（4）陰極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，H⁺得電子生成氫氣，因?yàn)镸nSO₄～MnO₂～2e^-，通過(guò)2mol電子產(chǎn)生1molMnO₂，其質(zhì)量為87g，
故答案為：2H⁺+2e^-→H₂；87g．

點(diǎn)評(píng)：本題是將典型的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與原電池原理、電解原理相融合的題型，涉及了電極材料分析、電解液凈化及相關(guān)電化學(xué)計(jì)算等內(nèi)容，具有較寬的知識(shí)覆蓋面．學(xué)習(xí)中要電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握扎實(shí)．