问题 问答题

锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图所示.

(1)锌锰干电池的负极是______,电路中每通过0.2mole-,负极质量减少______g;工作时NH4+离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒,正极的电极反应式是______.

(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验.

电池内黑色糊状物粉末

无色溶液

溶解过滤

黑色残渣

已知:Zn(OH)2是两性氢氧化物.完成下列实验报告.

实验步骤实验现象实验结论和解释
取少量上述无色溶液于试 管中,逐滴加入NaOH溶液,直至过量,再加热生成白色沉淀,

______

______

无色溶液中存在Zn2+、NH4+离子

检验NH4+离子存在的离子方程式是

______

(3)利用残渣中分离出的MnO2,研究其在H2O2制O2过程中的作用.实验装置如右图所示.将等物质的量浓度、等体积H2O2溶液加入烧瓶中,分别进行2个实验(气体的体积在相同条件下测定).

序号烧瓶中的物质实验记录实验结论与解释
实验一足量MnO2收集到56mL气体MnO2做催化剂
实验二足量MnO2和稀硫酸黑色粉末部分溶解,

收集到112mL气体

MnO2做氧化剂,生成Mn2+离子
实验一、二中参加反应的H2O2的物质的量之比为______,实验二中反应的离子方程式为______.

答案

(1)锌锰干电池的负极是锌,正极为石墨棒,电解质溶液为二氧化锰和氯化铵,负极发生氧化反应,

电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,根据电极反应式可知,电路中每通过0.2mole-,消耗0.1molZn,质量为0.1mol×65g/mol=6.5g,正极发生还原反应,工作时NH4+离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒,应为NH3,电极反应式为2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,

故答案为:Zn;6.5;2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑;

(2)无色溶液中存在Zn2+、NH4+离子,加入NaOH发生反应Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓,有白色沉淀产生,Zn(OH)2是两性氢氧化物,继续反应,沉淀溶解,反应为Zn(OH)2+2OH-=ZnO22-+H2O,然后发生NH4++OH-

  △  
.
 
NH3↑+H2O,产生有刺激性气味的气体,故答案为:白色沉淀消失,产生有刺激性气味的气体;NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O;

(3)实验一反应的方程式为2H2O2

 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑,生成56ml氧气,即
0.056L
22.4L/mol
=0.0025mol,则消耗的H2O2物质的量为0.005mol,

实验二反应的方程式为H2O2+2H++MnO2=Mn2++2H2O+O2↑,生成112ml氧气,即

0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,则消耗的H2O2物质的量为0.005mol,故答案为:1:1;H2O2+2H++MnO2=Mn2++2H2O+O2↑.

单项选择题
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