Question

【題目】酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物，該電池在放電過程產生MnOOH，回收處理該廢電池可得到多種化工原料，有關數(shù)據(jù)下表所示：

溶解度/（g/100g水）

化合物	Zn（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
Ksp近似值	10-17	10-17	10-39

回答下列問題：

（1）該電池的正極反應式為___，電池反應的離子方程式為___。

（2）維持電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，理論上消耗Zn___g。（已經F=96500C/mol）

（3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通過___分離回收；濾渣的主要成分是MnO2、___和_______，欲從中得到較純的MnO2，最簡便的方法是___，其原理是___。

Answer 1

【答案】MnO2＋e-＋H+=MnOOH Zn＋2MnO2＋2H+=Zn2+＋2MnOOH 0.05g 加熱濃縮、冷卻結晶 碳粉 MnOOH 在空氣中加熱 碳粉轉變?yōu)?/span>CO2，MnOOH氧化為MnO2

【解析】

（1）該電池的正極發(fā)生還原反應，MnO2被還原生成MnOOH，電極方程式為MnO2+H++e-=MnOOH，負極鋅被氧化生成Zn2+，電池總反應式為2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+；

（2）維持電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，則電量為0.5A×300s=150C，轉移電子的物質的量為，則消耗Zn的質量為；

（3）濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl，可通過加熱濃縮、冷卻結晶得到晶體，填充物含有碳粉、二氧化錳，且生成MnOOH等，在空氣中加熱時，碳粉、MnOOH可被氧化，分別生成二氧化碳和二氧化錳。