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锌锰干电池

移动版    时间:2019-06-01 16:12

概括:这道题是巴氖俟同学的课后化学练习题,主要是关于锌锰干电池,指导老师为党老师。锌锰干电池, 属于化学电源里的一次电池,即使用一次后就被废弃的电池,分为酸性和碱性锌锰干电池。锌锰干电池的分类如下:

酸性:酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根炭棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池,可表示为:(-)Zn|NH4Cl(20%)ZnCl2|MnO2,C(+)尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OHˉ负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ总的电池反应为:2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2实践经验表明,该电池的电流-电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性。该电池的特点:(1)开路电压为1.55V~1.70V;(2)原材料丰富,价格低廉;(3)型号多样1号~5号;(4)携带方便,适用于间歇式放电场合。缺点是:在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。折叠碱性碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电池表达式为:(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)它的电极反应如下:正极为阴极反应:MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉMnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4Mn(OH)4+2eˉ→Mn(OH)4负极为阳极反应:Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2eˉZn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)4总的电池反应为:Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)4由于正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。

锌锰干电池

碱性:锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。我国目前主要生产酸性锌锰电池、碱性锌锰电池,前者如大公、牡丹、中华、天鹅、555,后者如南孚、双鹿、白象等。仅根据1995年统计资料表明,全世界干电池总产量为250亿只,其中碱锰电池为70亿只。5年来,美国、欧洲和日本的碱锰电池年增长率超过12%,美、欧、日国内碱锰电池所占市场比例分别为72%、52%和29%。我国碱锰电也总产量近3亿只,仅占干电池总产量的3%,预计5年内将提高到10%~15%。从目前发展现况来看,"南孚"、"双鹿"、"白象"等品牌已达到国际标准,生产速率最高200只/min,美国、日本已达300只/min以上。折叠编辑本段结构与性能(1)电池结构与性能特点碱性锌锰干电池(简称为碱锰电池)在结构上采用与普通锌锰电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,采用高导电性的碱性电解液,正负极采用高能电极材料,所以,碱锰电池的容量和放电时间是同等型号普通电池的3~7倍,低温性能两者差距更大,碱锰电池更耐低温,而且更适合于大电流放电和要求工作电压比较稳定的用电场合。(2)"555"产品特点555牌一次碱性锌锰电池获得"中国名牌产品"和国家出口免检产品称号,产品具有以下优点:a、不含汞和镉,对环境友好;b、采用超薄钢壳技术增加电池内部容量,从而增加电池放电容量;c、采用锰环二次复压以及钢壳内壁涂碳技术,降低电池内阻,提高电池大电流放电性能;d、采用超细纤维高致密性的隔膜,能有效地延长电池的贮存期;e、密封胶塞设置了安全防爆结构,防止电池因不正当使用而可能产生的电池爆炸。

题目:锌锰干电池

解:

以下是碱性锌锰干电池的反应(后附酸性锌锰干电池反应).

正极为阴极反应:

MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH-

MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度

MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4-

Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42-

负极为阳极反应:

Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e

Zn(OH)2+2OH-→Zn(OH)42-

总的电池反应为:

Zn+MnO2+2H2O+4OH-→Mn(OH)42-+Zn(OH)42-

酸性锌锰干电池反应:

正极为阴极,锰由四价还原为三价

2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OH-

负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:

Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H++2e

总的电池反应为:

2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2

举一反三

例1: 锌锰干电池的正负电极反应方程式是怎么确定的?注意是怎么确定的不是是什么。[化学练习题]


思路提示:

无论什么电池,负极一定发生氧化反应,半反应式中方程左侧会出现失电子的项(或右侧出现得电子的项);正极一定发生氧化反应,半反应式中方程左侧会出现得电子的项(或右侧出现失电子的项).通常而言,参与负极反应的一定有还原性较强的物质,参与正极反应的一定有氧化性较强的物质.

例2: 锌锰干电池电极反应,根据高中教材化学反应原理书上锌锰干电池的总反应方程式:2MnO2+Zn+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2为何有水参与反应?反应的实质不是和NH4+离子反应生成氨气吗?百思不得其解.号里没[化学练习题]


思路提示:

有NH4+参加的是酸性锌锰电池,这个反应式是改进后的碱性锌锰电池,电解液不含有NH4Cl.NH4Cl是酸性的,有腐蚀性,电池容易出问题.

例3: 铜锌原电池带盐桥电极反应方程式正极负极各是什么看清楚是铜锌原电池通过盐桥搭的那种啊[化学练习题]


思路提示:

负极:Zn-2e=ZN2+

正极:2H+ +2E=H2

Zn +2H+=Zn2+ +H2

负极锌,正极铜

不少人被锌铜电池这个名字误导..像LS那位也是.

这个式子是对的,E代表电子.负极锌失去电子得锌离子,

正极溶液中氢离子得到电子生成氢气

总反应是锌和酸生成氢气和锌离子

盐桥的目的是隔开2边的电解质,但是不会改变电池的原理和反应

一提到铜锌原电池,在无其他补充条件下,都是这个反应.

LS那个是电镀的反应

例4: 铜锌原电池电极方程式(-)Zn片Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)(+)Cu片2H2O+O2+4e-=4OH-(还原反应)为何电极方程式中没有氢氧化锌总放应方程式是什么[化学练习题]


思路提示:

你写的是吸氧氧化

把上面负极乘以2和下面相加

2Zn+2H2O+O2=2Zn+ + 4OH-

例5: 锌锰干电池自放电腐蚀的反应方程式是什么?[化学练习题]

思路提示:

锌失电子变成在锌离子溶解

锌锰干电池

相关思考练习题:

题1:锌锰干电池跟碳性电池有啥区别?

点拨:最早进入市场的实用电池是锌锰干电池。早在1860年法国人勒克郎榭(George Leclanche)就发明了酸性锌锰电池的原型,因而这种电池也叫Leclanche电池。它的外壳是作为负极的锌筒,电池中心是作为正极导电材料的石墨棒,正极区为围绕石墨棒的粉状二氧...

题2:普通锌锰干电池的电极反应方程式怎样写

点拨:以下是碱性锌锰干电池的反应(后附酸性锌锰干电池反应). 正极为阴极反应: MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH- MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度 MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4- Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42- 负极为阳极反应: Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e Zn(OH...

题3:碱性锌锰干电池的电极反应式

点拨:正极:MnO2 负极:Zn 电解质:KOH 负极:Zn+2OH-=Zn(OH)2 正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 总:2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2

题4:锌锰干电池是属于碱性还是碳性电池

点拨:锌锰干电池是属于一次性干电池分为 两种酸性/碱性锌锰电池 望采纳

题5:锌锰干电池是一种什么电池

点拨:锌锰干电池分两种:酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池 1.酸性锌锰干电池 酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物.正极...

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