7.鋅-錳干電池是普遍使用的化學電池,其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊狀物.以鋅筒為負極材料,石墨為正極材料.工作時反應方程式是:Zn+2MnO2+2NH4+═Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
(1)試寫出干電池放電時的正、負電極反應式:正極:2NH4++2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2O負極:Zn-2e-=Zn2+干電池用久了就會變軟,其原因是電池放電過程中有水產生、鋅筒變薄造成干電池變軟.
(2)正極反應中,前后經歷下列反應:2NH4++2e-=2NH3+H2;2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,如果沒有MnO2參與,干電池將難于持續(xù)穩(wěn)定工作.試說明理由:正極反應的中間產物H2附著于石墨,增加電池內阻.

分析 (1)原電池工作原理是:負極失電子,發(fā)生氧化反應,正極得電子,發(fā)生還原反應,根據(jù)電解原理來回答;
(2)正極反應前后經歷下列反應:2NH4++2e-=2NH3+H2;2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,氫氣的產生是附著于石墨,會增加電池內阻,據(jù)此回答.

解答 解:(1)鋅錳干電池放電時總反應式可表示為:Zn+2MnO2+2NH4+═Zn2++Mn2O3(S)+2NH3+H2O,Zn失電子做負極,則負極的電極反應為:Zn-2e-=Zn2+;正極材料為MnO2,發(fā)生還原反應,電極反應式為2MnO2+2NH4++2e-═Mn2O3+2NH3+H2O,根據(jù)電池反應:Zn+2MnO2+2NH4+═Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,電池放電過程中有水產生、鋅筒變薄造成干電池變軟,
故答案為:2MnO2+2NH4++2e-═Mn2O3+2NH3+H2O;Zn-2e-=Zn2+;電池放電過程中有水產生、鋅筒變薄造成干電池變軟;
(2)正極上發(fā)生反應:2NH4++2e-=2NH3+H2;2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,正極反應的中間產物H2附著于石墨,增加電池內阻,所以如果沒有MnO2參與,干電池將難于持續(xù)穩(wěn)定工作.
故答案為:正極反應的中間產物H2附著于石墨,增加電池內阻.

點評 本題考查原電池的組成和工作原理,為高頻考點,側重于學生的分析能力的考查,題目難度不大,本題注意電極的組成和電極反應式以及總反應式的書寫.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:2016-2017學年河南省高二上第一次月考化學卷(解析版) 題型:選擇題

在容積固定的4L密閉容器中進行可逆反應,X(g)+2Y(g)2Z(g),并達到平衡。在此過程中,以Y的濃度改變表示的反應速率v(正)、v(逆)與時間t關系如圖。則圖中陰影部分的面積可表示 ( )

A.X的濃度的減少 B.Y物質的量的減少

C. Z的濃度的增加 D.X物質的量的減少

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.下列物質的名稱和化學式不相符的是( 。
A.鋁土礦(Al2O3B.磁性氧化鐵(FeO)
C.鐵紅(Fe2O3D.明礬[KAl(SO42•12H2O]

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.現(xiàn)有室溫下濃度均為1×10-3 mol•L-1的幾種溶液:①鹽酸②硫酸③醋酸CH3COOH
④氯化銨⑤氨水⑥NaOH溶液.回答下列問題:
(1)上述6種溶液中,水電離出的c(H+)最大的是④,最小的是②.
(2)將③、⑥混合后,若溶液呈中性,則消耗兩溶液的體積為③>⑥(填“>”、“<”或“=”),溶液中的離子濃度由大到小的順序為C(Na+)=C(CH3COO-)>C(OH-)=C(H+).
(3)將等體積的①、⑤混合,則溶液的pH<7(填“>”、“<”或“=”),用離子方程式說明其原因:NH4++H2O?NH3•H2O+H+
(4)向相同體積的①、②、③溶液中分別加入相同的且足量的鋅粒,反應的初始速率由快到慢的順序為②①③.
(5)若將等體積的⑤、⑥溶液加熱至相同溫度后,溶液的pH大小關系為⑤<⑥.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.下列溶液中微粒的物質的量濃度關系或說法正確的是( 。
A.將等物質的量的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液:2c(K+)═c(HC2O4-)+c(H2C2O4
B.0.1 mol•L-1NH4Cl溶液與0.1 mol•L-1氨水等體積混合(pH>7):c(NH3•H2O)>c(NH${\;}_{4}^{+}$)>c(Cl-)>c(OH-
C.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀釋,$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}$的比值將增大
D.0.1mol/LCH3COONa溶液與0.15mol/LHCl等體積混合:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.已知X、M都是中學教材中常見元素,下列對兩個離子反應通式的推斷中,其中正確的是
(甲)XO3n+Xn+H+--X單質+H2O(未配平);(乙)Mm++mOH-→M(OH)m
①若n=1,則XO3n中X元素為+5價,X位于周期表第VA族
②若n=2.則X最高價氧化物的水化物可能與它的氫化物反應
③若m=1,則M(NO3m溶液和氨水互滴時的現(xiàn)象可能不同
④若m=3,則MCl3與足量氫氧化鈉溶液反應一定生成M(OH)m.( 。
A.①③B.②③C.①②D.③④

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.33.5g Na2O2吸收CO2后,其質量增加到36.3g,則被吸收的CO2的質量是( 。
A.4.4 gB.2.2 gC.5.5 gD.8.2 g

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

16.對于A+2B(g)?nC(g),△H<0.在一定條件下達到平衡后,改變下列條件,請回答:
(1)A量的增減,平衡不移動,則A為固或液態(tài).
(2)增壓,平衡不移動,當n=2時,A為固或液態(tài);當n=3時,A為氣態(tài).
(3)若A為固態(tài),增大壓強,C的組分含量減少,則n>2.
(4)升溫,平衡向右移動,則該反應的逆反應為放熱反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.(1)工業(yè)上合成氨的反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.60kJ•mol-1
①恒溫容積固定的密閉容器中發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),下列說法能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是adf.
a.單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
b.單位時間內生成6n mol N-H鍵的同時生成2n mol H-H鍵
c.用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1:3:2
d.混合氣體的平均摩爾質量不變
e.容器內的氣體密度不變
f.容器內氣體的壓強不變
(2)已知合成氨反應在某溫度下2L的密閉容器中進行,測得如表數(shù)據(jù):

時間(h)
物質的量(mol)
01234
N21.50n11.20n31.00
H24.504.203.60n43.00
NH300.201.001.00
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算:
①反應進行到2h時放出的熱量為27.78 kJ.
②0~1h內N2的平均反應速率為0.05 mol•L-1•h-1
③此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K=0.15(保留兩位小數(shù)).
④反應達到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化學平衡將向正反應方向移動(填“正反應”或“逆反應”).

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