Question

垃圾主要分為生活垃圾、建筑垃圾和工業(yè)垃圾三大類。垃圾的危害與處理已成為世界性難題。如一節(jié)紐扣電池的有害物質(zhì)能污染60萬方水，一節(jié)鎳鎘電池爛在地里可使一平方米土地失去利用價值。據(jù)報道，我國科學家根據(jù)干電池各組成物質(zhì)的化學性質(zhì)，采用濕法工藝技術(shù)回收有用物質(zhì)，廢舊電池不僅得到了有效的處理，防止了污染環(huán)境，同時又可回收有用物質(zhì)，其有關(guān)成分可基本全部回收，解決了多年來干電池的回收利用問題。

(1)常見的干電池為鋅錳干電池，電池總反應為Zn+2+2MnO₂====Zn²⁺+2NH₃↑+H₂O+Mn₂O₃。

①寫出電極反應式：正極__________，負極__________。②干電池用久了就會變軟，其原因是__________。

(2)采用濕法工藝技術(shù)，可回收的化工原料有__________。

(3)為保護環(huán)境，應提倡使用環(huán)保電池。燃料電池是一種環(huán)保電池，如氫氧燃料電池、甲烷燃料電池等。甲烷燃料電池是將兩根鉑絲插入KOH溶液，再向兩極通入氧氣和甲烷氣體所組成。該電池放電時發(fā)生的總反應為CH₄+2KOH+2O₂====K₂CO₃+3H₂O，下列說法錯誤的是__________。

A.通甲烷的一極為負極，通氧氣的一極為正極

B.放電時，通入氧氣一極附近溶液pH升高

C.放電一段時間后，KOH的物質(zhì)的量濃度不發(fā)生變化

D.通甲烷一極發(fā)生的電極反應：CH₄+10 OH^--8e^-====+7H₂O

Answer 1

解析:(1)已知電池的總反應方程式為：

    Zn+2MnO₂+====Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O

    而該電池放電時，負極反應式為：

    Zn-2e^-====Zn²⁺

    則由電池的總反應方程式減去負極反應式，可以得出正極反應式為：

    2MnO₂+2+2e^-====Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O

    隨著原電池反應的不斷進行，鋅不斷消耗，越來越薄，且反應過程中不斷有水產(chǎn)生，故用久了干電池就會變軟。

(2)鋅錳干電池是普遍使用的化學電源，其中含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)的糊狀物。它以鋅筒為負極材料，石墨為正極材料。由電極反應可知干電池使用后有三氧化二錳生成，在堿性條件下Zn²⁺可生成Zn(OH)₂，Zn(OH)₂不穩(wěn)定,受熱分解生成ZnO。

(3)由電池總反應，可知甲烷被氧化，通入甲烷的一極為負極，電極反應式為CH₄+10 OH^--8e^-====+7H₂O，該極附近OH^-濃度減小，pH降低。通入氧氣的一極為正極，電極反應為O₂+2H₂O+4e^-====4 OH^-，該極附近OH^-濃度增大，pH增大。

答案:(1)①2MnO₂+2+2e^-====Mn₂O₃+2NH₃↑+H₂O  Zn-2e^-====Zn²⁺

②有水產(chǎn)生，鋅筒變薄

(2)二氧化錳、三氧化二錳、氧化鋅、銅以及碳棒、氯化銨  (3)C