中考题：锌锰干电池方便经济

【中考题原创】

锌锰干电池方便经济

湖北省石首市文峰中学刘涛

【背景资料】干电池属于化学电源中的原电池，属于一次性电池。普通干电池大都是锰锌电池，最外层负极是金属锌皮做的筒，中间是正极碳棒，外包石墨和二氧化锰的混合物，再外是一层纤维网上涂有一层很厚的电解质糊，其构成是氯化铵溶液和淀粉，另有少量防腐剂。如今干电池可以和生活垃圾一起运往垃圾焚烧填埋场处理，既方便又经济。

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1．电池污染日益受到人们的关注，科技人员相继发明了一些环保电池，你认为下列属于环保电池的是（）

A．太阳能电池B．镍汞电池C．锌锰干电池D．铅酸电池

2．下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（）

A．硅太阳能电池B．锌锰碱性电池C．氢燃料电池D．铅酸电池

3．下列化学电池不易造成环境污染的是（）

A．铅蓄电池B．镍铬电池C．锌锰干电池D．氢氧燃料电池

4．下列化学电池中，属于绿色电池的是（）

A．锂电池B．锌锰电池C．镍镉电池D．碱性锌锰电

5．酸性锌锰干电池的外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，回收处理该废电池可以得到多种化工原料。请回答：

⑴废电池填充物加水处理后，过滤，滤渣的主要成分是二氧化锰和；滤液中主要的阴离子是；

⑵欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是，其原理是。6．绿水青山就是金山银山。2018年嘉兴市全面推进生活垃圾分类工作，在城市居民小区内，将生活垃圾按图示分三类科学处置。居民常用的锌锰干电池，内含锌、碳、二氧化锰等物质。二氧化锰中锰元素的化合价为______。废旧锌锰干电池因含重金属元素不能随意丢弃，应将其放入_______收集容器。

7．下图是某锌锰干电池的剖面图。

⑴锌锰干电池工作时可以将化学能转化为_________能；

⑵电池中有许多材料，其中属于氧化物的是_______（写化学式）；

⑶碳棒具有________性，可作为干电池的电极；

⑷二氧化锰可作为实验室用双氧水制氧气的________________；

⑸废旧电池中的锌可回收利用，用于实验室与稀硫酸反应制取氢气。写出该反应的化学方程式为。

8．某兴趣小组回收废旧锌锰电池制备皓矾晶体（ZnSO4•xH2O），请回答下列问题：

⑴操作I中的玻璃棒作用是______。

⑵操作Ⅱ的过程是先给滤液加热浓缩、______、过滤。

⑶配制40%的稀硫酸的步骤有①稀释②计算③装瓶并贴标签④量取，其正确的顺序为____（填序号）。配制过程中，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒及______。

9．普通酸性锌锰干电池的结构如下图所示．

为回收二氧化锰并探究其性质，对废旧的酸性锌锰干电池进行了分拆，流程如下：

回答下列问题：

⑴干电池工作的化学方程式为Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝ZnCl2＋2NH3↑＋X＋H2O，则X的化学式为。

废电池中的汞会污染水源和土壤，必须进行回收，A同学对锌皮进行如下处理：

⑵热处理能将锌和汞分离的原理是利用两种金属的不同，请你设计一种能去除汞中锌的方案（用化学方程式表示）。

⑶B同学称取2g二氧化锰和碳的混合物进一步清洗晾干，在氧气流中灼烧至不再有火星出现，将生成气体通入澄清石灰水，得到5g沉淀．计算混合物中二氧化锰的质量分数．（请写出计算过程）

⑷用二氧化锰与浓盐酸在微热条件下制取氯气（Cl2），同时生成水和氯化锰（MnCl2），氯化锰中锰元素的化合价为，写出反应的化学方程式。

10．某同学取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如右图所示。

【查阅资料】①锌皮为金属锌（含有少量的铁）；②黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和

温度/℃0 20 40 60 80 100

溶解度/g NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3

ZnCl2 343 395 452 488 541 614

【实验探究一】取适量黑色糊状填充物，按下图所示实验流程进行探究。

⑴溶液A 中溶质主要有______（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是____________。

⑵欲从固体M 中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的简便方法是____________。

【实验探究二】取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。

⑴取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl2生成。

①实验中可观察到的现象是_________；该反应属于基本反应类型中的______反应。

②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl2的有______（填字母序号）

A．ZnO与稀盐酸 B ．ZnSO4溶液与BaC12溶液

C．ZnCO3与NaCl溶液D．Zn(NO3)2溶液与NH4Cl溶液

⑵另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F。当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是________（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有_____种溶质。

③若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量0.2g（填“＜”“＞”或“＝”）。11．锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．锌锰电池的构造如右图所示．请回答下列问题：

⑴锌锰电池所使用的下列材料中，属于金属材料是___，属于合成材料的是___（填序号）。A．铜帽B．碳棒 C．锌筒 D．密封塑料

⑵废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分为Cu2（OH）2CO3，化学式表明铜生锈除了水和氧气外，还必须有___参与。

⑶普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn（NH3）2Cl2＋2MnOOH，该反应中锰元素的化合价由+4变为。

⑷利用废旧电池铜帽（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：

已知：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

①过程Ⅲ中的分离操作名称为；

②过程Ⅱ发生的化学反应方程式为。

参考答案

1～4．A、A、D、A；

5．⑴碳粉；Cl—；⑵高温灼烧；碳粉在灼烧时，转化为二氧化碳，从而得到较纯的二氧化锰。