题目

题型：不详难度：来源：

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。

答案

（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。