题目

题型：期中题难度：来源：

锌锰干电池是普遍使用的化学电源，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等糊状物。以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。一节干电池电动势和内电阻分别为g=1.5V，r=0.25Ω，它对外供电时效率 =75%。干电池的工作原理是： Zn+2MnO₂+2NH₄⁺=Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃↑+ H₂O
(1)试写出干电池放电时的正、负极反应式。正极_____________；负极_____________。
(2)正极反应中，前后经历了下列两个反应：2NH₄⁺+2e^-=2NH₃↑+H₂↑ 2MnO₂+H₂=Mn₂O₂+H₂O 如果正极反应没有MnO₂的参与，干电池将难以持续稳定工作。试说明理由：____________________________________。
(3)在通电10min内参加反应的MnO₂质量约为多少？外电阻消耗的电能是多少？
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(4)许多国家对废旧电池进行回收，从保护环境和节约能源的角度解释为什么要回收废旧电池？__________________________

答案

(1)2MnO₂+2NH₄⁺+2e^-=Mn₂O₃+2NH₃↑+ H₂O；Zn-2e^-=Zn²⁺
(2)正极反应中产生的H₂附着于石墨上，增加电池内阻
(3)0.813g；1.01×10³J
(4)可以回收到大量的金属材料和化工原料。废旧电池中对生态环境有害的物质在自然条件下极难被降解；废旧锌锰干电池含有高浓度的氯化铵溶液，埋在土壤中会使土壤酸化，种子脱水死亡。