Question

鋅（Zinc）是第四“常見”的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，在現(xiàn)代工業(yè)中對于電池制造有不可磨滅的貢獻。
Ⅰ.濕法煉鋅
某種冶煉過程可用下圖簡略表示

（1）ZnS焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。
（2）電解過程中析鋅一極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
（3）氧化鋅像氧化鋁一樣，屬于兩性氧化物，則氧化鋅與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________。
（已知：“鋅酸”的化學(xué)式可寫成H₂[Zn（OH）₄]）
Ⅱ.鋅電池
用鋅作負極的電池生活中隨處可見，如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。
（4）鋅錳堿性電池，以二氧化錳為正極，鋅粒為負極，氫氧化鉀溶液為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO₂＋2H₂O=2MnO（OH）＋Zn（OH）₂。
堿性電池中，負極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點是_______________________；正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。
（5）新型鋅空電池（如圖）與鋰電池相比，鋅空氣充電電池的儲存電量是它的三倍，成本是鋰電池的一半，并且完全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應(yīng)為2Zn＋O₂=2ZnO，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負極的電極反應(yīng)式為__________________________。若以該電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有10.8 g銀析出，至少需要________L空氣（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）進入該電池。

Answer 1

（1）2ZnS＋3O₂2SO₂＋2ZnO
（2）[Zn（NH₃）₄]^2＋＋2e^－=Zn＋4NH₃↑
（3）ZnO＋2OH^－＋H₂O=[Zn（OH）₄]^2－
（4）增大了負極的反應(yīng)面積，提高了放電效率　2MnO₂＋2H₂O＋2e^－=2MnO（OH）＋2OH^－
（5）Zn－2e^－＋2OH^－=ZnO＋H₂O　2.8（2.7也可）

（2）析鋅一極應(yīng)是[Zn（NH₃）₄]^2＋得到電子，還原為鋅，同時釋放出氨氣。（4）堿性鋅錳電池中，負極鋅失電子生成鋅離子，再與溶液中的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鋅，負極反應(yīng)：Zn＋2OH^－－2e^－=Zn（OH）₂，正極反應(yīng)：2MnO₂＋2H₂O＋2e^－=2MnO（OH）＋2OH^－。（5）鋅空電池的負極反應(yīng)式為2Zn－4e^－＋4OH^－=2ZnO＋2H₂O，正極反應(yīng)式為O₂＋4e^－＋2H₂O=4OH^－，用惰性電極電解硝酸銀溶液的陰極反應(yīng)式為Ag^＋＋e^－=Ag，則有O₂～4e^－～4Ag，V（空氣）＝×22.4 L·mol^－1＝2.8 L。