Question

錳鋰電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池．該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO₄溶于混合有機溶劑中，Li⁺通過電解質(zhì)遷移入MnO₂晶格中，生成LiMnO₂．回答下列問題：

（1）外電路的電流方向是由b極流向   極（填字母）．

（2）電池正極反應(yīng)式   ．

（3）是否可用水代替電池中的混合有機溶劑？否（填“是”或“否”），原因是   ．

（4）MnO₂可與KOH和KClO₃在高溫下反應(yīng)，生成K₂MnO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為   ．K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂的物質(zhì)的量之比為   ．

Answer 1

考點：  真題集萃；原電池和電解池的工作原理．

專題：  電化學(xué)專題．

分析：  形成原電池反應(yīng)時，Li為負極，被氧化，電極方程式為Li﹣e^﹣=Li⁺，MnO₂為正極，被還原，電極方程式為MnO₂+e^﹣+Li⁺=LiMnO₂，結(jié)合電極方程式以及元素化合價的變化解答該題．

解答：  解：（1）Li為負極，MnO₂為正極，原電池工作時，外電路的電流方向從正極到負極，即從b極流向a極，

故答案為：b；a；

（2）MnO₂為正極，被還原，電極方程式為MnO₂+e^﹣+Li⁺=LiMnO₂，故答案為：MnO₂+e^﹣+Li⁺=LiMnO₂；

（3）因負極材料為Li，可與水反應(yīng)，則不能用水代替電池中的混合有機溶劑，

故答案為：否；電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)；

（4）MnO₂可與KOH和KClO₃在高溫下反應(yīng)，生成K₂MnO₄，反應(yīng)的方程式為3MnO₂+KClO₃+6KOH3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，

K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂，反應(yīng)中Mn元素化合價分別由+6價升高到7價、降低到+4價，由氧化還原反應(yīng)氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等可知，生成KMnO₄和MnO₂的物質(zhì)的量之比為2：1，

故答案為：3MnO₂+KClO₃+6KOH3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；2：1．

點評：  本題為2014年2015屆高考題，側(cè)重于電化學(xué)知識以及氧化還原反應(yīng)的全面考查，題目難度適中，能很好地考查學(xué)生的分析能力、計算能力以及電化學(xué)知識的綜合理解和運用，難度中等．