Question

锌（Zinc）是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜，在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的贡献。

Ⅰ.湿法炼锌

某种冶炼过程可用下图简略表示

（1）ZnS焙烧反应的化学方程式为_____________________________________。

（2）电解过程中析锌一极的电极反应式为_______________________________。

（3）氧化锌像氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为_________________________________________________________。

（已知：“锌酸”的化学式可写成H2[Zn（OH）4]）

Ⅱ.锌电池

用锌作负极的电池生活中随处可见，如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。

（4）锌锰碱性电池，以二氧化锰为正极，锌粒为负极，氢氧化钾溶液为电解液。其具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO（OH）＋Zn（OH）2。

碱性电池中，负极锌由片状改变成粒状的优点是_______________________；正极反应式为________________________________________________________________________。

（5）新型锌空电池（如图）与锂电池相比，锌空气充电电池的储存电量是它的三倍，成本是锂电池的一半，并且完全没有过热爆炸的安全隐患。该电池的总反应为2Zn＋O2=2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为__________________________。若以该电池为电源，用惰性电极电解硝酸银溶液，为保证阴极有10.8 g银析出，至少需要________L空气（折算成标准状况）进入该电池。

 

 

Answer 1

（1）2ZnS＋3O22SO2＋2ZnO

（2）[Zn（NH3）4]2＋＋2e－=Zn＋4NH3↑

（3）ZnO＋2OH－＋H2O=[Zn（OH）4]2－

（4）增大了负极的反应面积，提高了放电效率　2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO（OH）＋2OH－

（5）Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O　2.8（2.7也可）

【解析】（2）析锌一极应是[Zn（NH3）4]2＋得到电子，还原为锌，同时释放出氨气。（4）碱性锌锰电池中，负极锌失电子生成锌离子，再与溶液中的氢氧根结合生成氢氧化锌，负极反应：Zn＋2OH－－2e－=Zn（OH）2，正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnO（OH）＋2OH－。（5）锌空电池的负极反应式为2Zn－4e－＋4OH－=2ZnO＋2H2O，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，用惰性电极电解硝酸银溶液的阴极反应式为Ag＋＋e－=Ag，则有O2～4e－～4Ag，V（空气）＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。