Question

【題目】錳鋰電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列問題：

（1）外電路的電流方向是______(填“a→b”或“b→a”)。

（2）電池正極反應(yīng)式_______。

（3）不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑，原因是________。

（4）MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_____。

Answer 1

【答案】b→a MnO2+e﹣+Li+=LiMnO2 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng) 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 2∶1

【解析】

形成原電池反應(yīng)時(shí)，Li為負(fù)極，被氧化，電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+，MnO2為正極，被還原，電極方程式為MnO2+e-+Li+=LiMnO2，據(jù)此分析解答。

(1)Li為負(fù)極，MnO2為正極，原電池工作時(shí)，外電路的電流從正極經(jīng)過導(dǎo)線到負(fù)極，即從b極流向a極，故答案為：b→a；

(2)MnO2為正極，被還原，電極反應(yīng)式為MnO2+e-+Li+=LiMnO2，故答案為：MnO2+e-+Li+=LiMnO2；

(3)因負(fù)極材料為Li，可與水反應(yīng)，則不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑，故答案為：電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)；

(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+6價(jià)升高到+7價(jià)、由+6價(jià)降低到+4價(jià)，由氧化還原反應(yīng)氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等可知，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，故答案為：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；2∶1。