普通锌锰干电池
普通锌锰干电池11.普通干电池中装有MnO2和其它物质,MnO2的作用是()。
A.和正极作用把碳氧化为CO2B.把正极附近生成的H2氧化成水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12.干电池的负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,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.0.3mol49.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是()。
A.Zn B.碳棒C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH4+49.解析:干电池放电时,正极得到电子发生还原反应。
答案:C13.某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2做为电解质(其中加入MnO2吸收H2,ZnCl2吸收NH3),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+,2NH4++2e-=2NH3+H2。
根据以上所述判断下列结论正确的是()。
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)+2MnO2(s)+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,放电时正极区发生反应的物质或微粒是()。
A.Zn B.MnO2和NH4+C.MnO2D.Zn2+和NH323.(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:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O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)Zn-2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O(每空2分,共6分)20.小刚为了解生活中常见的锌锰干电池,做了以下探究.他打开一节废电池,观察到如下现象:○1黑色碳棒完好无损;○2电极周围充满黑色粉末;○3里面有少量无色晶体;○4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NH4Cl和ZnCl2做为电解质(其中加入MnO2吸收H2,ZnCl2吸收NH3),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+,2NH4++2e-=2NH3+H2。
根据以上所述判断下列结论正确的是()。
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MnO2.NH4Cl.ZnCl2等糊状物。
以锌筒为负极材料,石墨为正极材料。
工作时反应方程式是:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O(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:2NH4++2e-=2NH3+H2;2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,如果没有MnO2参与,干电池将难于持续稳定工作。
试说明理由:_________________________________________________________________。
21.(1)2NH4++2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2O Zn-2e-=Zn2+ 电池放电过程中有水产生.锌筒变薄造成干电池变软(2)正极反应的中间产物H2附着于石墨,增加电池内阻。
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)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn (OH)2(s)+Mn2O3(s)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:2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq)D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g16.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)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()。
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)+2H2O(1)-2e-=Zn(OH)2(s)+2H+(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,MnO2得到电子,发生了还原反应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)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误..的是()。
A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH -(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 g16.(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、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
整个实验过程如下,请回答有关问题:(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NH4+的得电子能力大于Zn2+)。
MnO2的作用是除去正极上产物,本身生成Mn2O3,反应的化学方程式为________________________________________________。
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。
①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物?写出简要的实验步骤________________________________。
②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH4+。
实验步骤:__________________________________________________。
实验现象:__________________________________________________。
有关的离子方程式:________________________________。
③用________方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开,实验原理用方程式表示为________________________________________。
④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2,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两种主要仪器有__________________。
16.(18分)(1)Zn-2e-=Zn2+,2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,H2+2MnO2=Mn2O3+H2O(3)①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。
②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:NH4++OH-NH3↑+H2O③加热NH4Cl NH3↑+HCl↑NH3↑+HCl↑NH4Cl④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、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个实验过程如下。
试回答有关问题:(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+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3↑,则干电池工作时负极上的电极反应为:_____________________,正极反应中前后经历了下列两个反应,即2NH4++2e-=H2+2NH3↑,MnO2.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2MnO2+H2=H2O+Mn2O3,由以上两个反应式可知,正极上发生的电极反应为___________________________________。
(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)NH4Cl、ZnCl2的提取、检验和分离:①如何从黑色粉末中提取NH4Cl、ZnCl2的等晶体的混合物?写出简要的实验步骤:____________________________________________________________________ __。
②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH4+。
锌锰干电池是碳性还是碱性
锌锰干电池是碳性还是碱性锌锰干电池是碱性电池。
碱性电池和碳性电池的区分:
1、碳性电池和碱性电池都是干电池,只是按照质材的不同而分的两种类别。
2、碳性电池的全称应该是碳锌电池(因为它一般正级是炭棒,负极是锌皮),也称为锌锰电池,是目前最普遍的干电池,它有价格低廉和使用安全可靠的特点,由于碳性电池含有重金属镉,因此必须回收,以免对地球环境造成破坏。
(所以我们平时用的正级是炭棒,负极是锌皮的电池要回收)。
3、碱性电池也称为碱性干电池或碱性锌锰干电池,适用于需放电量大及长时间使用的仪器,碱性电池内阻较低,因此产生的电流较一般锌锰电池大,而环保型碱性电池含汞量只有0.025%,无须回收。
基于碱性电池的环保及电流大的特点,现在碱性电池提得更多一些。
4、碳性电池和碱性电池的标称电压都是1.5V,但同样体积的碱性电池容量更大,更能适应大电流放电。
5、炭性电池和碱性电池的本质区别在于内部材料的不同。
总之,碳性电池由炭棒,锌皮组成,但是其内部有镉和水银,不利于环保,但是它价格便宜,所以在市场上面仍有一席之地,而碱性电池不含有重金属离子,电流大,利于环保,是未来电池发展的方向!
6、碱性电池是碳性电池电量的4-5倍,价格是碳性电池的1.5-2倍。
碳性电池适合用在低电流的电器上,如石英钟、遥控器、收音机等;碱性电池适用在高电流的电器上,如BP机、CD机、电动牙刷、电动玩具、掌上电脑等。
锌锰电池的制备
锌锰电池的制备
锌锰电池是一种常见的干电池,它的正极是锰氧化物,负极是锌,电解质是氢氧化钾溶液。
锌锰电池具有体积小、重量轻、使用方便等优点,被广泛应用于电子产品、玩具、手电筒等领域。
制备锌锰电池的过程分为三个步骤:制备正极、制备负极和组装电池。
制备正极。
将锰矿石经过研磨、筛选等工艺处理后,得到锰粉末。
将锰粉末与氧化铅、氧化锌等物质混合,加入适量的水和电解质,搅拌均匀,制成锰氧化物糊状物。
将锰氧化物糊状物涂在铝箔或不锈钢片上,烘干后切割成适当大小的片状,即为正极。
制备负极。
将锌板切割成适当大小的片状,用砂纸打磨表面,使其光滑。
将锌片浸泡在氢氧化钾溶液中,使其表面生成一层氢氧化锌,即为负极。
组装电池。
将正极和负极分别插入电池壳内,用绝缘垫隔开。
在电池壳内注入适量的电解质,盖上电池盖,即可组装成锌锰电池。
需要注意的是,制备锌锰电池时要注意安全,避免电解质溅出或电池短路等情况。
同时,电池使用后应及时回收处理,避免对环境造成污染。
锌锰电池的制备过程简单,但需要严格按照工艺要求进行操作,才
能制得质量稳定、性能优良的电池产品。
十大原电池与电极反应式的书写
十大原电池与电极反应式的书写一、十大原电池1、普通锌锰干电池:Zn +2MnO 2+2NH 4Cl ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(C ):2MnO 2+2e -+2NH 4+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O 碱性锌锰干电池:Zn +2MnO 2+H 2O Zn(OH)2+Mn 2O 3负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2 正极(C ):2MnO 2+2e -+H 2O Mn 2O 3+2OH -2、铅蓄电池:2PbSO 4+2H 2O充电 放电Pb +PbO 2+2H 2SO 4 负极(Pb ):Pb -2e -+SO 42-PbSO 4正极(PbO 2):PbO 2+2e -+4H ++SO 42-PbSO 4+2H 2O3、钮扣电池:Ag 2O +Zn2Ag +ZnO负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-ZnO +H 2O正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -4、镍镉电池:Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电 放电Cd +2NiO(OH)+2H 2O负极(Cd ):Cd -2e -+2OH-Cd(OH)2正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O 2Ni(OH)2 +2OH -5、银锌电池:Zn +Ag 2O +H 2O 2Ag +Zn(OH)2负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -6、氢镍电池:H 2+2NiO (OH ) 2Ni(OH)2负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O2Ni(OH)2 +2OH -放电充电7、心脏起搏器:2Zn +O 2+4HCl 2ZnCl 2+2H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O8、海水标志灯:4Al +O 2+6H 2O 4Al(OH)3负极(Al ):Al -3e-Al 3+正极(通入O 2):O 2+4e -+2H 2O4OH -9、氢氧燃料电池:2H 2+O 22H 2O酸电解质 负极(通入H 2):H 2-2e -2H +正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O 碱电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e -+2H 2O4OH -碳酸钠电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+CO 32-CO 2↑+H 2O正极(通入氧气和二氧化碳):O 2+4e -+2CO 22CO 32-NiO 电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+O 2-H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e-2O 2-10、锂电池:Li +FePO 4 LiFePO 4负极(Li ):Li -e-Li +正极(FePO 4):FePO 4+e -+Li +LiFePO 4二、电极反应式的书写以氢气与氧气在碱性环境中的燃料电池为例。
化学电源电极反应式总结
7.碱性氢氧燃料电池 电极:Pt制作的惰性电极,电解质溶液:KOH溶液 正极: 2H2+4OH - -4e-=4H2O 负极: O2+2H2O + 4e-=4OH - 总反应:2H2+O2=2H2O 8.酸性氢氧燃料电池 电极:Pt制作的惰性电极,电解质溶液:H2SO4溶液 负极: 2H2-4e-==4H+ 正极: O2+4H++4e-==2H2O 总反应:2H2+O2==2H2O 9. 碱性甲烷燃料电池
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应式:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2
4.Li电池: 电极:负极:Li,正极可以是:CuO、FeS2 、MnO2 、C等
负极:8Li-8e-=8Li+ ; 正极:3SOCl2+8e- = 6Cl- +2S+SO32总反应:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
5铝——空气——海水电池
电极:负极铝,正极反应物空气,电解质海水电池 负极:4Al -12e- = 4Al3+ 正极:3O2 + 6H20 + 12e- = 120H电池总反应:4Al+3O2+6H20=4Al(OH)3 6.铅蓄电池 正极:PbO2 负极:Pb 电解质稀硫酸 负极(Pb): Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4 正极(PbO2): PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O 总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O
1.普通锌锰干电池
电极:Zn为负极,碳棒为正极。 NH4Cl、ZnCl2和淀粉为电解质 负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+ 正极:2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3 +H2O
化学电池的种类
化学电池的种类下面介绍化学电池的种类:1.干电池:普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。
在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。
在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂),淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
电极反应为:负极 Zn-2 e-=Zn2+正极 2 NH4+ +2 e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O或 2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)2]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O 正极生成的氨被电解质溶液吸收,生成的氢气被二氧化锰氧化成水。
干电池的电压1.5 V—1.6 V。
在使用中锌皮腐蚀,电压逐渐下降,不能重新充电复原,因而不宜长时间连续使用。
这种电池的电量小,在放电过程中容易发生气涨或漏液。
而今体积小,性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增加,使放电电流大加幅度提高。
碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
2.铅蓄电池:铅蓄电池可放电亦可充电,具有双重功能。
它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,用含锑5%~8%的铅锑合金铸成格板,在正极格板上附着一层PbO2,负极格板上附着海绵状金属铅,两极均浸在一定浓度的硫酸溶液(密度为1.25—1.28 g / cm3)中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电的电极反应为:负极:Pb+SO42- -2e- =PbSO4↓正极:PbO2+4H++SO42- +2e- =PbSO4↓+2H2O 铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V,当电压下降到1.85 V时,即当放电进行到硫酸浓度降低,溶液密度达1.18 g / cm3时即停止放电,而需要将蓄电池进行充电,其电极反应为:阳极:PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e- =Pb+SO42-当密度增加至1.28 g / cm3时,应停止充电。
常见干电池的种类特性和应用
随着便式IT设备和数码、AV设备的普及,干电池已成为一种人人都必须面对的可移动能源。
由于便携设备的品种日益增加,电流和容量的需求也在不断提高,电池技术也在迅速发展,新型电池不断涌现。
目前常用干电池,从外型看可分为三大类:一、传统通用型干电池,有一号电池(R20),二号电池(R14),五号电池(R6),七号电池(R03)和积层电池(×F××);二、扣式电池,有用于电子表、计算机、声响玩具的小扣式电池和电子辞典、照相机等用的直径为20mm的大扣式电池;三、专用电池,专用电池是以设备体积要求专门设计的干电池,形状各异,品质好、价格高,多用于手机、笔记本电脑、摄录放一体机及高档数码相机。
虽然电池的外型差别有可能带来选购上的麻烦,但用户不必为此多费心思,也不会有什么困惑。
会引起困惑的是电池内部结构形成的不同品种。
干电池最重要的区别是一次性电池和充电电池,一次性电池用过即丢,就算是绿色环保型,也只不过是无汞无镉等重金属元件素而已,其它污染依旧存在。
,充电电池是可以反复充电使用的电池,用了十几年还能使用的也不在少数。
因而,对环境的总体污染更小。
虽然首次投资较大,但由于使用寿命很长,平均使用费用反而较低。
无论是一次性电池还是充电电池,各自还有多种品种,性质、用途和使用差别都很大。
要正确地用好这些电池,必须具有一定的基本知识。
现将十种常用干电池的特性和应用予以介绍,以供用户日后选购电池时参考。
首先干电池的以下三项指标是选购电池时务必了解的。
一、标称电压:通俗讲就是正常工作时的路端电压,严格说是新电池电压值到最低电压值时间的平均电压。
新电池或刚充完电的电池电压会略高于额定电压,开始使用后马上就会落到这一值上,此后能在这一值上保持较长的时间。
当低于该电压后,电池电压就会较快地下降,直至不能使用。
二、容量:电池的电能量,一般用mAh,500mAh 则表示此电池以50mA的电流放电,能工作10小时。
普通锌锰干电池
普通锌锰干电池11.普通干电池中装有MnO2和其它物质,MnO2的作用是()。
A.和正极作用把碳氧化为CO2B.把正极附近生成的H2氧化成水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12.干电池的负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,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.0.3mol49.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是()。
A.Zn B.碳棒C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH4+49.解析:干电池放电时,正极得到电子发生还原反应。
答案:C13.某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2做为电解质(其中加入MnO2吸收H2,ZnCl2吸收NH3),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+,2NH4++2e-=2NH3+H2。
根据以上所述判断下列结论正确的是()。
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)+2MnO2(s)+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,放电时正极区发生反应的物质或微粒是()。
A.Zn B.MnO2和NH4+C.MnO2D.Zn2+和NH323.(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:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O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:______________________________。
普通锌锰电池
普通锌锰电池——干电池1.普通锌锰电池——干电池干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末,吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
电极反应为:负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。
电池的总反应式为:2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O干电池的电动势通常约为1.5V,不能充电再生。
2.铅蓄电池铅蓄电池可以放电亦可充电,它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO2,负极板是海绵状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中;且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电时起原电池的作用,电极反应为:当放电进行到硫酸的浓度降低,溶液的密度达1.18g时应停止使用,需充电,充电时起电解池的作用,电极反应为:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-当溶液的密度增加至1.28时,应停止充电。
蓄电池充电和放电的总化学方程式为:3.银锌电池——钮扣式电池它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,形似纽扣,盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液。
电极反应为:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池的总反应式为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO电池的电动势为1.59V,使用寿命较长。
4.微型锂电池常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。
普通锌锰电池
铅蓄电池
铅 蓄 电 池
铅
蓄
电
池
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O
负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
铅
蓄
电
池
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O
随着用电器朝着 小型化、多功能化发 展的要求,对电池的 发展也提出了小型化、 多功能化发展的要求。
体积小、性能好的碱性锌-锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性,负极也由 锌片改为锌粉,反应面积成倍增长,使放电电 流大幅度提高。
银锌电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 19751983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为 美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 2019-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
普通锌锰电池
碱性电池
镍
锂离子电池
镉 电
第二节 化学电源
池
镍氢电小池型高性能燃料电池
锂电池
干电池
叠层电池 各类电池 纽扣电池
化学电源的分类: 一次电池、二次电池和燃料电池等。 一次电池的活性物质消耗到一定程度就 不能再用了,如普通锌锰干电池、碱性 锌锰干电池; 二次电池又称充电电池或蓄电池,放电 后再充电可以使活性物质再生,这类电 池可多次重复使用。
锌锰干电池的电极反应负极
它由锌筒、电解液、碳棒和二氧 化锰组成,其中锌是负极,碳棒 是正极。
锌锰干电池的结构
锌锰干电池的结构相对 简单,主要包括锌筒、 二氧化锰、碳棒和电解
质溶液。
01
二氧化锰是电池的正极 材料,通常与碳粉混合 制成糊状物质,涂在碳
棒上。
03
电解质溶液通常为氯化 铵和氯化锌的水溶液, 起着传递离子的作用。
通过优化电解质的浓度、组成和添加物等参数,可以进一步 提高电极的反应速率和稳定性。例如,在电解质中添加某些 添加剂可以改善电极表面的电化学行为,提高电极的循环寿 命和稳定性。
负极材料的改性
负极材料的改性可以通过物理或化学方法实现,以提高电极的反应活性和稳定性。常用的改性方法包 括表面涂覆、掺杂、合金化等。这些改性方法可以改变电极表面的形貌、组成和结构,提高电极的反 应活性、耐腐蚀性和稳定性。
负极材料的改性还可以通过调整材料的颗粒大小、孔隙率等参数来实现。这些参数对电极的电化学性 能和充放电过程中的反应动力学具有重要影响。通过优化这些参数,可以提高电极的反应速率和容量 ,同时改善电极的循环寿命和稳定性。
05 负极反应的影响因素
CHAPTER
温度的影响
温度升高,负极反应速率加快
随着温度的升高,电极表面的化学反应活化能增加,使得反应更容易进行,负极反应速 率相应加快。
开发回收技术
研究高效的电池回收技术, 将废旧电池中的有价金属 和材料进行分离和提纯, 实现资源的循环利用。
制定相关政策
制定相关政策鼓励电池回 收和再利用产业的发展, 提高环保意识和社会责任 感。
谢谢
THANKS
来源
锌主要来源于闪锌矿(ZnS)和菱锌矿(ZnCO₃)。
制备方法
