范文一:普通锌锰干电池
一、 普通锌锰干电池
化学电池分不可充电(一次性电池)与可充电(二次性电池)两种,锌锰干电池是一次性电池中使用历史最长、产量最大、价格最低的品种,使用最为普遍。
目前干电池已经在世界范围内统一了规格尺寸,按国际电工委员会IEC标准和我国GBT112- 86标准,主要有R20、R14、R6和R03几种,其它几种国内外电池的标称方法的等效代换举例如表12-1所示。 根据生产工艺和所用原材料的差异,普通干电池分成糊式(又称S型)、高容量型(C型)和高功率型(P型)。
糊式电池历史最长,目前国内外均已不多见,这种电池性能最差,只适合于中,小电流间歇放电时使用,主要用于晶体管收音机、手电筒、电子钟、计算器等。它有两个致命的缺点:一是容量小,高电压维持时间短,无论用在何种电器中,有效使用时间都比较短;二是容易发生漏液,无论在大电流连续使用时,还是在小电流使用及本身质量不好自放电时,都可能发生漏液的情况,从而腐蚀损坏用电器具,所以S型电池用毕最好立即从器具中取出。目前5号7号型电池使用糊式的已很少见,但由于生产成本低,还有1号、2号的产品供应。 为了更有效地利用电池内的空间,用一层特殊的纸代替原来浆糊层,构成了纸板型电池。电池的电解质仍采用糊式电池所用的氯化铵。由于纸层比浆糊层薄,电池正极材料的充电填量有所增加,所以提高了电池的容量,构成了高容量(C型)电池。对于小型电池,如5号电池,容量约可提高1/2倍。这种电池在大电流放电时使用,性能不佳,
而且同样有漏液的可能。因此仅适于用S型电池的场合,但比S型电池的使用寿命长。我国绝大多数电池厂已完成了纸板化电池技术的改造,在产量上这种电池已占有绝对优势。
近年来消耗电流大和连续使用的电器产品越来越多,如单放机、闪光灯等等,使用上述S型、c型电池巳难满足需要,比如,用S型或c型电池供电的照相机闪光灯,在闪光十余次后,充电时间就变得很长了,使用极为不便。为了适应这种大电流放电器具的需要,又开发出了高功率P型电池。它与C型电池比较,虽然容量没有增加,但电解质用氯化锌代替了原来的氯化铵,在大电流使用情况下,可以充分释放电能,输出功率大,连续使用性能蜒,特别适合于中、高耗电的电器产品。一般来说,二节质量合格的5号高功率电池,用于目前流行的自动卷片照相机中,其中一部分照片使用闪光灯拍摄时,大约可以持续拍完1卷(36张)胶卷;用于单放机中,可以收听2-4盘60分钟的录音磁带,比S型和c型电池使用时间约提高1-2倍,虽然售价稍高于S型和C型电池,却带来很大方便,避免反复更换电池。P型电池用于原来S型和C型电池的场合,虽然使用寿命并不能改善,但由于高电压放电持续时间长,可使手电筒照明度高、电子钟走时准确的时间长,半导体收音机和单放机持续放音时间长,放音宏亮。另外,最重要的一点是,高功率电池在防漏液方面采取了许多可靠的新措施,保证了电池在用尽时,不渗漏液体。高功率电池的生产技术要求高于S型和C型电池,目前国内能生产高功率电池的厂家不多,主要有苏州的汇南牌、上海的天鹅脾、北京天坛牌、杭州的长命牌和河
南的飞燕牌。近期还会有一些厂家逐步从生产c型电池过渡到生产P型电池上来,而国外生产电池的公司几乎都有一种以上的高功率电池的产品。
表12-2以5号、6号和7号电池为例,对比介绍了各种电池的特性。
在国际上日本比较重视高功率纸板化电池的开发,目前还生产大量的P型电池,并向我国输出了电池生产技术。如上海引进松下公司的电池生产技术和南昌引进富士电气化学技术生产的1号和5号P型电池,质量都比较好。
国家质量监督检测部门于1991年底对国内主要电池厂家生产的普通5号锌锰干电池的质量进行了检测,由于厂家近百余家,逐项列出各厂产品的检测参数,所占篇幅过大,加之消费者不可能记忆几十个电池厂家的牌号及商标,因此本书简单概括总结如下:国产普通5号电池约有3/4以上的产品,性能基本合格,达到电池质量国家标准的最低要求以上,这些电池的放电时间基本符合国家有关电池的质量标准的规定,也即电池的耐用性基本有保证。余下的约1/4弱的产品有较大的质量问题,如容量不足、保存期短、电池外型尺寸超差、防漏液性能不良等等。在基本合格的电池产品中,有占总数约1/3左右的产品各项指标都较好,即放电性能很好,防漏液性能也较好,有效保存期限长等。从产地上来看,基本合格的电池主要生产厂家是广东省(含广州市)大部分电池厂的产品;河北省(以衡水市电池厂为主)一些电池厂家的产品和河南省几大电池骨干厂家的产品;京、津、沪
生产的一些普通型5号电池性能稍差于前述一些电池生产厂的产品,主要是防漏液性和贮存性有些差距。至于近两三年来新组建的电池厂家,也有相当数量厂家的产品列于质量基本合格之列,由于我们不可能准确知道某种国产电池是否各项指标完全合格,防漏液性能是否良好,因此使用各种电池时要多加留心,电池即将消耗完时,应尽快取出电池,以免漏液腐蚀、损坏电器产品。另外,由于一些国产电池贮存性能差,因此不宜久存,应随用随买,由于国产普通型电池绝大多数的电气性能基本合格且价格低廉,因此,国产电池是我国电池市场的主要占据者。
以上所介绍的几种电池的电解质均为氯化物,因此容量较小,放电电压变化大。为了减少电器产品经常更换电池的麻烦,国际上以美国为首的一些公司相继开发了碱锰电池(即碱性锌锰电池),使用的电解质为强碱性(氢氧化钠或氢氧化钾)物质。由于这类电池性能较好,近期日本一些公司在本土也转向生产、销售碱锰电池,而p蛩电池主要供出口,碱锰电池也称碱性电池,国际上用LR标志,如LR6代表5号电池尺寸的碱性电池。这种电池标称容量是同样尺寸锌锰电池的3-4倍,但在实际使用时,使用时间可达普通电池的5-8倍。这种电池使用冲压钢筒作电池外壳,所以外壳不会像锌锰电池的锌筒那样参加化学反应,加之先进的密封技术,防漏液性能非常好,最适合高档电器使用。碱性电池除了容量大、放电电流大的优点外,还有贮存寿命长(年容量下降率不到10%)、低温下放电性能较好的优点,是目前西方工业发达国家的主流一次电池品种。国内近采引进了若干
条碱性电池生产线生产这一类型的电池。表12-2列有LR6型与R6P型电池的对比,同1也列出了比5号电池更小的6号、7号电池的性能。6号和7号电池,近年来在进口小型电子器具中使用较多。
如何识别S型、C型,P型、LR型电池,对消费者来讲是十分重要的。因为干电池的外壳按档次来分有铁壳、塑料壳等几种,但并不是所有的铁壳电池都是高档的,也有许多P型电池是塑料壳包装的。国产电池按规定,普通S型不加文字,对于5号电池,只标R6S 1.5伏等字样。对于c型纸板电池,用中文注明“高容量电池”;对于P型电池,一般标有‘高功率电池“若为5号电池,分别标注R6C和R6P字样。有时S型电池上还标注UM-X字祥,而P型、C型电池往往标有SUM-X字样(X为数字,例如5号电池为STJM-3)。至于有些厂家所标注的“高性能电池”,则属于不规范的称呼,可能是C型电池也可能是P型电池,一般以C型电池居多。若为P型电池往往标注誓高功率电池,收录机、闪光灯专用“等字样。近来,国产电池标注英文的很多,对于c型电池,用高容量的英文HIGH-APACITY标注,对于P型电池,用高功率的英文HIGH POWER标注,P型电池的售价要高于C型电池。识别电池种类时,可将使用过的废电池的外壳金属皮剥开,若嗅到一股较浓的氨水味,则为C型或S型电池,否则即为P型电池。
目前市场上有许多进口电池,这些进口电池主要是美国、日本厂商的产品,其品种、厂家很多,但与国产电池一样,也分成S型、c型、P型不同的等级。由于进口电池质量稳定、尺寸规范、防漏性能好,可在一些重要场合下选用,但掌握其识别知识很重要。国外的普
通S型电池,一般标注GENERAL PURPOSE(-般用途)的字样,但一些使用较差电解质的纸板化电池,也标注上述的字母,。对于C型电池,标注LONG LIFE(长寿命)的字样。这两种电池的外皮多以红、绿、蓝颜色为主。对对于P型电池,用得最多的标注是HEAVY DUTY(重负荷)及POWER(功率)的字样,外壳多用黑色底金属本色字。国外一些公司还生产改良型的P型电池,一般标注EXTRA HEAVY DUTY(超重负荷)的字样,是锌锰干电池中质量最好的品种。目前许多商业单位把进口电池一律冠以高能电池的名称出售,对于档次、价格不加以区分,实际上是不恰当的。
对于碱性电池,识别的方法比较简单。所有的碱性电池都标有英文ALKALINE(碱性)的字样并标有AM- X,LR- X(X为数字,若为5号电池,则标注AM- 3,LR-6的字样)代替锌锰电池的(S)UM-X,R- X字样。以前这种电池是钢筒外面包铁皮,其容量是普通电池的3倍,近来发展起来的仿金属热缩包装方法进一步缩小了外壳铁皮浪费的电池中的宝贵空间,电池容量又有了进一步的提高,有时可达普通电池4倍以上。这种电池价格较高,进口产品市场—很少见到,国内只有屈指可数的几家主要生产厂家。它们是上海引进日本富士电气化学公司生产线生产的白象牌、广州引进技术生产的三五牌、中外合资企业福建南孚电池有限公司生产的南孚牌及河南的飞燕牌、沈阳的钻石牌及合肥的快达牌和宁波生产的产品。上述产品大多数为第一代金属外壳式结构,其中上海产的白象牌、河南产的飞燕牌和福建产的南孚牌电池的外壳为仿金属塑料膜包装,工艺最新。碱性电池严禁充电,
因为该电池是全密封结构、防漏性能甚好,若充电时产生的气体无法排出,造成电池内压力过大会引起爆炸。
范文二:普通锌锰干电池
普通锌锰干电池
11(普通干电池中装有MnO和其它物质,MnO的作用是( )。 22
A(和正极作用把碳氧化为CO B(把正极附近生成的H氧化成水 22
C(电池中发生化学反应的催化剂 D(和负极作用,将锌变成锌离子
,2+12(干电池的负极反应为:Zn,2e,Zn,现以它为电源电解32.4g34,的KNO3溶液,一段时间后测得溶液的质量分数为36,,问这段时间内,干电池中消耗的Zn的物质的量为( )。
A(0.05mol B(0.1mol C(0.2mol D(0.3mol 49(锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO 242332
在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是( )。 +2++ A(Zn B(碳棒 C(MnO和NH D(Zn和NH 24449(解析:干电池放电时,正极得到电子发生还原反应。答案:C 13(某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NHCl和ZnCl42做为电解质(其中加入MnO吸收H,ZnCl吸收NH),电极反应可简化为:Zn,2223,2++,2e,Zn,2NH+2e,2NH+H。根据以上所述判断下列结论正确的是( )。 432
A(Zn为正极,碳为负极 B(工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
C(Zn为负极,碳为正极 D(长时间使用内装糊状物可能流出,腐蚀用电器 +,14(常用的锌锰干电池在放电时总反应可表为:Zn(s)+2MnO(s)+2NH422+Zn+MnO+2NH+HO,放电时正极区发生反应的物质或微粒是( )。 23322++ A(Zn B(MnO和NH C(MnO D(Zn和NH2423
23((6分)手电筒中使用的干电池一般是普通锌锰干电池,
其结构如右图所示。在放电时的总反应可表示为:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO 242332
试回答下列问题:
(1)该电池的正极是____________。
(2)写出该电池的极反应式:
负极反应式:______________________________;
正极反应式:______________________________。
23((1)碳棒
,2+(2)Zn,2e,Zn
+,2MnO+2NH+2e,MnO+2NH+HO(每空2分,共6分) 242332
20(小刚为了解生活中常见的锌锰干电池,做了以下探究(
12他打开一节废电池,观察到如下现象:?黑色碳棒完好无损;?电极周
34围充满黑色粉末;?里面有少量无色晶体;?金属外壳明显破损( .
小刚查阅了资料:锌锰干电池的结果如图14所示,它以中心的碳棒(石墨)做正极,外围的锌筒做负极,锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液(做电解质)拌湿的二氧化锰和石墨,石墨不参加化学反应,仅起导电作用,在电池的使用中,
锌逐渐变成了氯化锌(……请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动,填写以下空白(
(1)用碳棒做电极主要利用了石墨的________________性(
(2)干电池在使用过程中的能量转化是__________________________( (3)以氯化锌为例,写出证明废电池中含有氯化物的化学方程式:
____________________________________________________________( (4)用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨,写处操作步骤和实验现象( (5)通过回收废旧锌锰电池可得到的物质有________________(至少答2种)(
13(某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NHCl和ZnCl42做为电解质(其中加入MnO吸收H,ZnCl吸收NH),电极反应可简化为:Zn,2223,2+,+2e,Zn,2NH+2e,2NH+H。根据以上所述判断下列结论正确的是( )。 432
A(Zn为正极,碳为负极 B(工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
C(Zn为负极,碳为正极 D(长时间使用内装糊状物可能流出,腐蚀用电器 21(锌,锰干电池是普遍使用的化学电池,其中含有MnO(NHCl(ZnCl等糊状242物。以锌筒为负极材料,石墨为正极材料。工作时反应方程式是:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO 242332
(1)试写出干电池放电时的正(负电极反应式:
正极:_________________________负极:________________________________
干电池用久了就会变软,其原因是_________________________________________。
,+(2)正极反应中,前后经历下列反应:2NH+2e,2NH+H;2Mn,+H,43222MnO+HO,如果没有MnO参与,干电池将难于持续稳定工作。试说明理由:2322
_________________________________________________________________。
+,,2+ 21((1)2NH+2MnO+2e,2NH+MnO+HO Zn,2e,Zn电池放电过程423232
中有水产生(锌筒变薄造成干电池变软
(2)正极反应的中间产物H附着于石墨,增加电池内阻。 2
2(碱性电池具有容量大(放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),Zn22(OH)(s)+MnO(s) 223
.
下列说法错误的是 ((
A(电池工作时,锌失去电子
B(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 ——C(电池正极的电极反应式为:2MnO(s)+HO(1)+2eO(s)+2OHMn,2223(aq)
D(外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 16(碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌,锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),22Zn(OH)(s)+MnO(s),下列说法错误的是( )。 223
A(电池工作时,锌失去电子
,+B(电池负极的电极反应式为:Zn(s)+2HO(1),2e,Zn(OH)(s)+2H22(aq)
C(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D(电池工作时,MnO得到电子,发生了还原反应 2
15(碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),22Zn(OH)(s)+MnO(s),下列说法错误的是( )。 223((
A(电池工作时,锌失去电子
,B(电池正极的电极反应式为:2MnO(s)+HO(l)+2e,MnO(s)+2OH2223,(aq)
C(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D(外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g 16((18分)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧干电池中回收碳棒、MnO、2NHCl、ZnCl等物质。整个实验过程如下,请回答有关问题: 42
.
(1)干电池的基本构造和工作原理。
上图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极的电极反应式是___________。
+正极上的电极反应式是______________________________(已知NH的得电子42+能力大于Zn)。MnO的作用是除去正极上产物,本身生成MnO,反应的化学方223程式为________________________________________________。而淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
(2)锌皮和碳棒的回收。
用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。
(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。
?如何从黑色粉末中提取NHCl和ZnCl等晶体的混合物,写出简要的实验步42
骤________________________________。
+?设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。 4
实验步骤:__________________________________________________。
实验现象:__________________________________________________。
有关的离子方程式:________________________________。
?用________方法可将NHCl和ZnCl的晶体混合物分离开,实验原理用方程42
式表示为________________________________________。
?最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO,还有炭黑和有机物等。可用灼烧2
的方法除去杂质,该实验中需要用到的两种主要仪器有__________________。
,2++,16((18分)(1)Zn,2e,Zn , 2NH+2e,2NH?+H?,H+2MnO,43222MnO+HO 232
(3)?向小烧杯中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌,然后过滤,将滤液移入蒸发皿中,加热蒸发结晶。
?实验步骤:取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。取少许溶液,加入少量NaOH溶液后加热,将湿润的红石蕊试纸放在试管口
实验现象:试纸变蓝
+,有关的离子方程式:NH+OHNH?+HO 432
?加热 NHClNH?+HCl? NH?+HCl?NHCl 4334
?坩埚 酒精灯
8((2007?深圳宝安区高三检测,13分)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO、NHCl、ZnCl等物质,整个实验过程如下。试回答242
有关问题:
(1)干电池的构造和工作原理:
+下图为干电池的基本构造图,该电池的工作原理是Zn+2MnO+2NH,242+Zn+MnO+2NH?,则干电池工作时负极上的电极反应为:233,+_____________________,正极反应中前后经历了下列两个反应,即2NH+2e,4.
H+2NH?,MnO的作用是了除去正极上的产物氢气,该反应的化学方程式为(232
2MnO+H,HO+MnO,由以上两个反应式可知,正极上发生的电极反应为22223
___________________________________。
(2)锌皮和碳棒的回收:
用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入烧杯中。
(3)NHCl、ZnCl的提取、检验和分离: 42
? 如何从黑色粉末中提取NHCl、ZnCl的等晶体的混合物,写出简要的实验步骤: 42
____________________________________________________________________
__。
+? 设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。 4
实验步骤:________________________________________________________;
实验现象::________________________________________________________;
有关的离子方程式::_______________________________________________。 ? 用什么方法可将NHCl、ZnCl的晶体混合物分离开, 42
_____________________________________________________________________
;
? 最后剩余的黑色残渣的主要成分是二氧化锰,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的
方法除去杂质,该实验中需要用到的仪器除坩埚、泥三角外,还需要的玻璃仪器
有________________________。
8((13分)
(1)(每个电极反应式各2分,共4分)
,2+,+负极:Zn,2e,Zn;正极:2MnO+2NH+2e,MnO+2NH?+HO 242332(3)?(2分)向小烧杯中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌,然后过滤,将滤液移入蒸发皿中,加热蒸发结晶。
?(4分,操作1分,现象1分,离子方程式2分)取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液,取少许溶液,加入适量氢氧化钠溶液后加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管
,+口,试纸变蓝;NH+OHNH?+HO; 432
.
?(1分)加热法;?(2分,1个仪器1分)酒精灯、玻璃棒。
.
范文三:普通锌锰干电池[教材]
普通锌锰干电池
11(普通干电池中装有MnO和其它物质,MnO的作用是( )。22
A(和正极作用把碳氧化为CO B(把正极附近生成的H氧化成水22
C(电池中发生化学反应的催化剂 D(和负极作用,将锌变成锌离子
,2+12(干电池的负极反应为:Zn,2e,Zn,现以它为电源电解32.4g34,的KNO3溶液,一段时间后测得溶液的质量分数为36,,问这段时间内,干电池中消耗的Zn的物质的量为( )。
A(0.05mol B(0.1mol C(0.2mol D(0.3mol 49(锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO 242332
在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是( )。
2+++ A(Zn B(碳棒 C(MnO和NH D(Zn和NH244
49(解析:干电池放电时,正极得到电子发生还原反应。答案:C
13(某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NHCl和ZnCl42做为电解质(其中加入MnO吸收H,ZnCl吸收NH),电极反应可简化为:Zn,2223,2++,2e,Zn,2NH+2e,2NH+H。根据以上所述判断下列结论正确的是( )。432
A(Zn为正极,碳为负极 B(工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
C(Zn为负极,碳为正极 D(长时间使用内装糊状物可能流出,腐蚀用电器 +14(常用的锌锰干电池在放电时总反应可表为:Zn(s)+2MnO(s)+2NH,242+Zn+MnO+2NH+HO,放电时正极区发生反应的物质或微粒是( )。2332
+2+ A(Zn B(MnO和NH C(MnO D(Zn和NH2423
23((6分)手电筒中使用的干电池一般是普通锌锰干电池,
其结构如右图所示。在放电时的总反应可表示为:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO242332
试回答下列问题:
(1)该电池的正极是____________。
(2)写出该电池的极反应式:
负极反应式:______________________________;
正极反应式:______________________________。 23((1)碳棒
,2+(2)Zn,2e,Zn ,+2MnO+2NH+2e,MnO+2NH+HO(每空2分,共6分) 242332
20(小刚为了解生活中常见的锌锰干电池,做了以下探究(
12他打开一节废电池,观察到如下现象:?黑色碳棒完好无损;?电极周围充满
34黑色粉末;?里面有少量无色晶体;?金属外壳明显破损(
小刚查阅了资料:锌锰干电池的结果如图14所示,它以中心的碳棒(石墨)做正极,外围的锌筒做负极,锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液(做电解质)拌湿的二氧化锰和石墨,石墨不参加化学反应,仅起导电作用,在电池的使用中,
锌逐渐变成了氯化锌(……请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动,填写以下空白(
)用碳棒做电极主要利用了石墨的________________性( (1
(2)干电池在使用过程中的能量转化是__________________________(
(3)以氯化锌为例,写出证明废电池中含有氯化物的化学方程式:
____________________________________________________________(
(4)用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨,写处操作步骤和实验现象(
(5)通过回收废旧锌锰电池可得到的物质有________________(至少答2种)(
13(某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NHCl和ZnCl42做为电解质(其中加入MnO吸收H,ZnCl吸收NH),电极反应可简化为:Zn,2223,2++,2e,Zn,2NH+2e,2NH+H。根据以上所述判断下列结论正确的是( )。432
A(Zn为正极,碳为负极 B(工作时电子由碳极经外电路流向Zn极
C(Zn为负极,碳为正极 D(长时间使用内装糊状物可能流出,腐蚀用电器
21(锌,锰干电池是普遍使用的化学电池,其中含有MnO(NHCl(ZnCl等糊状242物。以锌筒为负极材料,石墨为正极材料。工作时反应方程式是:
2++Zn+2MnO+2NH,Zn+MnO+2NH+HO 242332
)试写出干电池放电时的正(负电极反应式: (1
正极:_________________________负极:________________________________
干电池用久了就会变软,其原因是_________________________________________。
,+(2)正极反应中,前后经历下列反应:2NH+2e,2NH+H;2Mn,+H,43222MnO+HO,如果没有MnO参与,干电池将难于持续稳定工作。试说明理由:2322
_________________________________________________________________。
+,,2+ 21((1)2NH+2MnO+2e,2NH+MnO+HO Zn,2e,Zn电池放电过程423232
中有水产生(锌筒变薄造成干电池变软
(2)正极反应的中间产物H附着于石墨,增加电池内阻。 2
2(碱性电池具有容量大(放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),Zn22(OH)(s)+MnO(s) 223
下列说法错误的是
A(电池工作时,锌失去电子
B(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
——C(电池正极的电极反应式为:2MnO(s)+HO(1)+2eO(s)+2OHMn,2223(aq)
D(外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
16(碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌,锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),22Zn(OH)(s)+MnO(s),下列说法错误的是( )。 223
A(电池工作时,锌失去电子 ,+B(电池负极的电极反应式为:Zn(s)+2HO(1),2e,Zn(OH)(s)+2H22(aq)
C(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D(电池工作时,MnO得到电子,发生了还原反应 2
15(碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO(s)+HO(l),22
Zn(OH)(s)+MnO(s),下列说法错误的是( )。 223
A(电池工作时,锌失去电子
,B(电池正极的电极反应式为:2MnO(s)+HO(l)+2e,MnO(s)+2OH2223,(aq)
C(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D(外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
16((18分)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧干电池中回收碳棒、MnO、2NHCl、ZnCl等物质。整个实验过程如下,请回答有关问题:42
(1)干电池的基本构造和工作原理。
上图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极的电极反应式是___________。
+正极上的电极反应式是______________________________(已知NH的得电子42+能力大于Zn)。MnO的作用是除去正极上产物,本身生成MnO,反应的化学方223程式为________________________________________________。而淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
(2)锌皮和碳棒的回收。
用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。
(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。
?如何从黑色粉末中提取NHCl和ZnCl等晶体的混合物,写出简要的实验步42
骤________________________________。 +?设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。 4
实验步骤:__________________________________________________。
实验现象:__________________________________________________。
有关的离子方程式:________________________________。
?用________方法可将NHCl和ZnCl的晶体混合物分离开,实验原理用方程42
式表示为________________________________________。
?最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO,还有炭黑和有机物等。可用灼烧2
的方法除去杂质,该实验中需要用到的两种主要仪器有__________________。
,2++,16((18分)(1)Zn,2e,Zn , 2NH+2e,2NH?+H?,H+2MnO,43222MnO+HO 232
(3)?向小烧杯中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌,然后过滤,将滤液移入蒸发皿中,加热蒸发结晶。
?实验步骤:取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。取少许溶液,加入少量NaOH溶液后加热,将湿润的红石蕊试纸放在试管口
实验现象:试纸变蓝
+,有关的离子方程式:NH+OHNH?+HO 432
?加热 NHClNH?+HCl? NH?+HCl?NHCl 4334
?坩埚 酒精灯
8((2007?深圳宝安区高三检测,13分)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO、NHCl、ZnCl等物质,整个实验过程如下。试回答242
有关问题:
(1)干电池的构造和工作原理:
+下图为干电池的基本构造图,该电池的工作原理是Zn+2MnO+2NH,242+Zn+MnO+2NH?,则干电池工作时负极上的电极反应为:233+,_____________________,正极反应中前后经历了下列两个反应,即2NH+2e,4H+2NH?,MnO的作用是了除去正极上的产物氢气,该反应的化学方程式为(232
2MnO+H,HO+MnO,由以上两个反应式可知,正极上发生的电极反应为22223
___________________________________。
(2)锌皮和碳棒的回收:
用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入烧杯中。
(3)NHCl、ZnCl的提取、检验和分离: 42
? 如何从黑色粉末中提取NHCl、ZnCl的等晶体的混合物,写出简要的实验步骤:42
____________________________________________________________________
__。
+ ? 设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。4
实验步骤:________________________________________________________;
实验现象::________________________________________________________;
有关的离子方程式::_______________________________________________。
? 用什么方法可将NHCl、ZnCl的晶体混合物分离开, 42
_____________________________________________________________________
;
? 最后剩余的黑色残渣的主要成分是二氧化锰,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的
方法除去杂质,该实验中需要用到的仪器除坩埚、泥三角外,还需要的玻璃仪器
有________________________。
8((13分)
(1)(每个电极反应式各2分,共4分)
,2++,负极:Zn,2e,Zn;正极:2MnO+2NH+2e,MnO+2NH?+HO242332
(3)?(2分)向小烧杯中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌,然后过滤,将滤液移入蒸发皿中,加热蒸发结晶。
?(4分,操作1分,现象1分,离子方程式2分)取少量晶体溶于蒸馏水配成溶
液,取少许溶液,加入适量氢氧化钠溶液后加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管
,+口,试纸变蓝;NH+OHNH?+HO; 432
?(1分)加热法;?(2分,1个仪器1分)酒精灯、玻璃棒。
范文四:普通锌锰干电池.doc
一、 普通锌锰干电池
化学电池分不可充电,一次性电池,与可充电,二次性电池,两种~锌锰干电池是一次性电池中使用历史最长、产量最大、价格最低的品种~使用最为普遍。
目前干电池已经在世界范围内统一了规格尺寸~按国际电工委员会IEC标准和我国GBT112- 86标准~主要有R20、R14、R6和R03几种~其它几种国内外电池的标称方法的等效代换举例如表12-1所示。 根据生产工艺和所用原材料的差异~普通干电池分成糊式,又称S型,、高容量型(C型)和高功率型(P型)。
糊式电池历史最长~目前国内外均已不多见~这种电池性能最差~只适合于中~小电流间歇放电时使用~主要用于晶体管收音机、手电筒、电子钟、计算器等。它有两个致命的缺点:一是容量小~高电压维持时间短~无论用在何种电器中~有效使用时间都比较短,二是容易发生漏液~无论在大电流连续使用时~还是在小电流使用及本身质量不好自放电时~都可能发生漏液的情况~从而腐蚀损坏用电器具~所以S型电池用毕最好立即从器具中取出。目前5号7号型电池使用糊式的已很少见~但由于生产成本低~还有1号、2号的产品供应。
为了更有效地利用电池内的空间~用一层特殊的纸代替原来浆糊层~构成了纸板型电池。电池的电解质仍采用糊式电池所用的氯化铵。由于纸层比浆糊层薄~电池正极材料的充电填量有所增加~所以提高了电池的容量~构成了高容量(C型)电池。对于小型电池~如5号电池~容量约可提高1/2倍。这种电池在大电流放电时使用~性能不佳~
而且同样有漏液的可能。因此仅适于用S型电池的场合~但比S型电池的使用寿命长。我国绝大多数电池厂已完成了纸板化电池技术的改造~在产量上这种电池已占有绝对优势。
近年来消耗电流大和连续使用的电器产品越来越多~如单放机、闪光灯等等~使用上述S型、c型电池巳难满足需要~比如~用S型或c型电池供电的照相机闪光灯~在闪光十余次后~充电时间就变得很长了~使用极为不便。为了适应这种大电流放电器具的需要~又开发出了高功率P型电池。它与C型电池比较~虽然容量没有增加~但电解质用氯化锌代替了原来的氯化铵~在大电流使用情况下~可以充分释放电能~输出功率大~连续使用性能蜒~特别适合于中、高耗电的电器产品。一般来说~二节质量合格的5号高功率电池~用于目前流行的自动卷片照相机中~其中一部分照片使用闪光灯拍摄时~大约可以持续拍完1卷(36张)胶卷,用于单放机中~可以收听2-4盘60分钟的录音磁带~比S型和c型电池使用时间约提高1-2倍~虽然售价稍高于S型和C型电池~却带来很大方便~避免反复更换电池。P型电池用于原来S型和C型电池的场合~虽然使用寿命并不能改善~但由于高电压放电持续时间长~可使手电筒照明度高、电子钟走时准确的时间长~半导体收音机和单放机持续放音时间长~放音宏亮。另外~最重要的一点是~高功率电池在防漏液方面采取了许多可靠的新措施~保证了电池在用尽时~不渗漏液体。高功率电池的生产技术要求高于S型和C型电池~目前国内能生产高功率电池的厂家不多~主要有苏州的汇南牌、上海的天鹅脾、北京天坛牌、杭州的长命牌和河
南的飞燕牌。近期还会有一些厂家逐步从生产c型电池过渡到生产P型电池上来~而国外生产电池的公司几乎都有一种以上的高功率电池的产品。
表12-2以5号、6号和7号电池为例~对比介绍了各种电池的特性。
在国际上日本比较重视高功率纸板化电池的开发~目前还生产大量的P型电池~并向我国输出了电池生产技术。如上海引进松下公司的电池生产技术和南昌引进富士电气化学技术生产的1号和5号P型电池~质量都比较好。
国家质量监督检测部门于1991年底对国内主要电池厂家生产的普通5号锌锰干电池的质量进行了检测~由于厂家近百余家~逐项列出各厂产品的检测参数~所占篇幅过大~加之消费者不可能记忆几十个电池厂家的牌号及商标~因此本书简单概括总结如下:国产普通5号电池约有3/4以上的产品~性能基本合格~达到电池质量国家标准的最低要求以上~这些电池的放电时间基本符合国家有关电池的质量标准的规定~也即电池的耐用性基本有保证。余下的约1/4弱的产品有较大的质量问题~如容量不足、保存期短、电池外型尺寸超差、防漏液性能不良等等。在基本合格的电池产品中~有占总数约1/3左右的产品各项指标都较好~即放电性能很好~防漏液性能也较好~有效保存期限长等。从产地上来看~基本合格的电池主要生产厂家是广东省,含广州市,大部分电池厂的产品,河北省,以衡水市电池厂为主,一些电池厂家的产品和河南省几大电池骨干厂家的产品,京、津、沪
生产的一些普通型5号电池性能稍差于前述一些电池生产厂的产品~主要是防漏液性和贮存性有些差距。至于近两三年来新组建的电池厂家~也有相当数量厂家的产品列于质量基本合格之列~由于我们不可能准确知道某种国产电池是否各项指标完全合格~防漏液性能是否良好~因此使用各种电池时要多加留心~电池即将消耗完时~应尽快取出电池~以免漏液腐蚀、损坏电器产品。另外~由于一些国产电池贮存性能差~因此不宜久存~应随用随买~由于国产普通型电池绝大多数的电气性能基本合格且价格低廉~因此~国产电池是我国电池市场的主要占据者。
以上所介绍的几种电池的电解质均为氯化物~因此容量较小~放电电压变化大。为了减少电器产品经常更换电池的麻烦~国际上以美国为首的一些公司相继开发了碱锰电池,即碱性锌锰电池,~使用的电解质为强碱性,氢氧化钠或氢氧化钾,物质。由于这类电池性能较好~近期日本一些公司在本土也转向生产、销售碱锰电池~而p蛩电池主要供出口~碱锰电池也称碱性电池~国际上用LR标志~如LR6代表5号电池尺寸的碱性电池。这种电池标称容量是同样尺寸锌锰电池的3-4倍~但在实际使用时~使用时间可达普通电池的5-8倍。这种电池使用冲压钢筒作电池外壳~所以外壳不会像锌锰电池的锌筒那样参加化学反应~加之先进的密封技术~防漏液性能非常好~最适合高档电器使用。碱性电池除了容量大、放电电流大的优点外~还有贮存寿命长,年容量下降率不到10%,、低温下放电性能较好的优点~是目前西方工业发达国家的主流一次电池品种。国内近采引进了若干
条碱性电池生产线生产这一类型的电池。表12-2列有LR6型与R6P型电池的对比~同1也列出了比5号电池更小的6号、7号电池的性能。6号和7号电池~近年来在进口小型电子器具中使用较多。
如何识别S型、C型~P型、LR型电池~对消费者来讲是十分重要的。因为干电池的外壳按档次来分有铁壳、塑料壳等几种~但并不是所有的铁壳电池都是高档的~也有许多P型电池是塑料壳包装的。国产电池按规定~普通S型不加文字~对于5号电池~只标R6S 1.5伏等字样。对于c型纸板电池~用中文注明“高容量电池”,对于P型电池~一般标有‘高功率电池“若为5号电池~分别标注R6C和R6P字样。有时S型电池上还标注UM-X字祥~而P型、C型电池往往标有SUM-X字样(X为数字~例如5号电池为STJM-3)。至于有些厂家所标注的“高性能电池”~则属于不规范的称呼~可能是C型电池也可能是P型电池~一般以C型电池居多。若为P型电池往往标注誓高功率电池~收录机、闪光灯专用“等字样。近来~国产电池标注英文的很多~对于c型电池~用高容量的英文HIGH-APACITY标注~对于P型电池~用高功率的英文HIGH POWER标注~P型电池的售价要高于C型电池。识别电池种类时~可将使用过的废电池的外壳金属皮剥开~若嗅到一股较浓的氨水味~则为C型或S型电池~否则即为P型电池。
目前市场上有许多进口电池~这些进口电池主要是美国、日本厂商的产品~其品种、厂家很多~但与国产电池一样~也分成S型、c型、P型不同的等级。由于进口电池质量稳定、尺寸规范、防漏性能好~可在一些重要场合下选用~但掌握其识别知识很重要。国外的普
通S型电池~一般标注GENERAL PURPOSE,-般用途,的字样~但一些使用较差电解质的纸板化电池~也标注上述的字母~。对于C型电池~标注LONG LIFE,长寿命,的字样。这两种电池的外皮多以红、绿、蓝颜色为主。对对于P型电池~用得最多的标注是HEAVY DUTY,重负荷,及POWER,功率,的字样~外壳多用黑色底金属本色字。国外一些公司还生产改良型的P型电池~一般标注EXTRA HEAVY DUTY
,超重负荷,的字样~是锌锰干电池中质量最好的品种。目前许多商业单位把进口电池一律冠以高能电池的名称出售~对于档次、价格不加以区分~实际上是不恰当的。
对于碱性电池~识别的方法比较简单。所有的碱性电池都标有英文ALKALINE,碱性,的字样并标有AM- X~LR- X,X为数字~若为5号电池~则标注AM- 3~LR-6的字样,代替锌锰电池的(S)UM-X~R- X字样。以前这种电池是钢筒外面包铁皮~其容量是普通电池的3倍~近来发展起来的仿金属热缩包装方法进一步缩小了外壳铁皮浪费的电池中的宝贵空间~电池容量又有了进一步的提高~有时可达普通电池4倍以上。这种电池价格较高~进口产品市场—很少见到~国内只有屈指可数的几家主要生产厂家。它们是上海引进日本富士电气化学公司生产线生产的白象牌、广州引进技术生产的三五牌、中外合资企业福建南孚电池有限公司生产的南孚牌及河南的飞燕牌、沈阳的钻石牌及合肥的快达牌和宁波生产的产品。上述产品大多数为第一代金属外壳式结构~其中上海产的白象牌、河南产的飞燕牌和福建产的南孚牌电池的外壳为仿金属塑料膜包装~工艺最新。碱性电池严禁充电~
因为该电池是全密封结构、防漏性能甚好~若充电时产生的气体无法
排出~造成电池内压力过大会引起爆炸。
范文五:浅谈燃料电池正极反应式的书写
浅谈燃料电池正极反应式的书写
燃料电池正极反应物一律是氧气,正极都是氧气得到电子的还原反应,正极反应的本质都是O2得电子生成O2-,故正极反应式的基础都是O2+4e-===2O2-。正极产生的O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。下面就几种介质中的书写情况总结如下:
1、在酸性环境中,O2-不能单独存在,可供O2-结合的微粒有H+和H2O,O2-优先结合H+生成H2O。这样,在酸性电解质溶液中, 正极反应式为O2+4H++4e-===2H2O。
-- 2、在中性或碱性环境中,O2也不能单独存在,O2只能结合H2O生成
OH-,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O2+2H2O+4e- === 4OH-。
3、在熔融的碳酸盐环境中(如Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物),O2-也不
--能单独存在,O2可结合CO2生成CO32,则其正极反应式为O2+2CO2+4e-
===2CO32-。
4、电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇),该固体电解质在高温下可允许O2-在其间通过,故其正极反应式应为O2+4e-===2O2-。
例1:以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。
(1)酸性条件燃料电池总反应式:_______________
正极反应式:____________________________
负极反应式:____________________________
(2)碱性条件燃料电池总反应式:___________________。
正极反应式:_______________________________
负极反应式:_______________________________
(3)固体电解质(高温下能传导O2-)燃料电池
总反应式:___________________________________。
正极反应式:______________________________________。
负极反应式:______________________________________。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下电池总反应式:
____________________________________________
正极反应式:______________________________________。
负极反应式:______________________________________。
答案 (1)CH4+2O2===CO2+2H2O
2O2+8H++8e-===4H2O
CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
(2)CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
2O2+4H2O+8e-===8OH-
CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O
(3)CH4+2O2===CO2+2H2O
2O2+8e-===4O2-
CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O
(4)CH4+2O2===CO2+2H2O
2O2+4CO2+8e-===4CO32-
CH4+4CO32--8e-===5CO2+2H2O
例2、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。回答如下问题:
(1)以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是_____________________________________。
(2)这个电池的正极发生的反应是__________________。
-负极发生的反应是________________________。固体电解质里的O2的移动方向
是_________________。向外电路释放电子的电极是________________________。 答案 (1)2C4H10+13O2===8CO2+10H2O
(2)O2+4e-===2O2- C4H10+13O2--26e-===4CO2+5H2O 向负极移动 负极