Question

酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表示：

溶解度/（g/100g水）

温度/℃ 化合物	0	20	40	60	80	100
NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
ZnCl2	343	395	452	488	541	614

回答下列问题：

(1)该电池的正极反应式为___，电池反应的离子方程式为___。

(2)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过___分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、___和___，欲从中得到较纯的MnO₂，最简便的方法为___，其原理是___。

Answer

MnO2+H++e-=MnOOH 2MnO2+Zn+H+=2MnOOH+Zn2+ 加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 空气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2

【解析】

(1)该电池为酸性电池，正极为碳棒，MnO2得电子发生还原反应；电池中，Zn与MnO2在酸性条件下发生反应，生成Zn2+和MnOOH。

(2)由表格数据可看出，相同温度下ZnCl2的溶解度远大于NH4Cl，故采用降温结晶法分离；不溶于水的物质便为滤渣的主要成分；欲从中得到较纯的MnO2，可采用燃烧法去除杂质。

(1)该电池为酸性电池，正极为碳棒，MnO2得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+H++e-=MnOOH；电池中，Zn与MnO2在酸性条件下发生反应，生成Zn2+和MnOOH，电池反应的离子方程式为2MnO2+Zn+H+=2MnOOH+Zn2+。答案为：MnO2+H++e-=MnOOH；2MnO2+Zn+H+=2MnOOH+Zn2+；

(2)由表格数据可看出，相同温度下ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，故可采用加热浓缩、冷却结晶的方法将二者分离；滤渣的主要成分是MnO2、碳粉和MnOOH；欲从中得到较纯的MnO2，则需去除碳粉和MnOOH，最简便的方法是在空气中加热，其原理是碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2。答案为：加热浓缩、冷却结晶；碳粉；MnOOH；空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2。