Question

【题目】酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的构造简图如下所示，比较二者的异同，回答问题

化合物	Zn（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
Ksp近似值	10﹣17	10﹣17	10﹣39

（1）酸性锌锰干电池的负极反应为
（2）碱性锌锰干电池在放电过程产生MnOOH，写出正极反应式
（3）维持电流强度为0.6A，电池工作10分钟，理论消耗Zng．（结果保留到小数点后两位，F=96500C/mol）
（4）用回收分离出的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，除杂步骤如下：①加入足量稀硫酸和溶液将锌皮溶解，此时锌离子浓度为0.1mol/L
②调节溶液的pH为到之间（结果保留到小数点后一位），过滤除去含铁元素的沉淀．

Answer 1

【答案】
（1）Zn﹣2e﹣=Zn2+
（2）MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣ ．
（3）0.12
（4）双氧水；2.7；6
【解析】解：（1）酸性锌锰干电池的负极为锌，负极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+ ， 所以答案是：Zn﹣2e﹣=Zn2+；（2）在碱性锌锰原电池中，Zn易失电子作负极、二氧化锰作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣ ． 所以答案是：MnO2+e﹣+H2O=MnOOH+OH﹣；（3）持电流强度为0.6A，电池工作10分钟，则电量为0.6A×600s=360C，转移电子的物质的量为 =0.00373mol，则消耗Zn的质量为0.00373mol× ×65g/mol=0.12g，所以答案是：0.12；（4）①根据表格中的信息可知，Fe（OH）3沉淀的生成更容易，而Zn（OH）2和Fe（OH）2的沉淀同时发生．故要想除去锌中的铁杂质，应将铁转化为Fe3+ ， 而铁和稀硫酸只能反应为Fe2+ ， 故应加入氧化剂，故可以加入绿色的氧化剂双氧水，所以答案是：双氧水；②由于调节pH的目的是使Fe3+沉淀完全而Zn2+不沉淀．而设Zn2+开始沉淀时所需的氢氧根的浓度为c（OH﹣），则有：0.1mol/L×c2（OH﹣）=10﹣17 ， 解得c（OH﹣）=10﹣8mol/L，则c（H+）=10﹣6mol/L，pH=6．设Fe3+沉淀完全时所需的氢氧根的浓度为c（OH﹣），由于当一种离子沉淀完全时即浓度小于等于10﹣5mol/L时，则有：10﹣5mol/L×c3（OH﹣）=10﹣39 ， 解得c（OH﹣）= mol/L≈0.5×10﹣11mol/L，此时pH=2.7．故应调节pH在2.7到6之间．所以答案是：2.7；6．