Question

（1）锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH（难溶于水），回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：

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

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10^-17	10^-17	10^-39

回答下列问题：

①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH₄Cl+2MnO₂＝Zn(NH₃)₂Cl₂+2MnOOH。该电池中，负极材料主要是________，正极发生的主要反应式是           。

②用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水，溶解，

加碱调节溶液pH，使溶液中氢氧根离子浓度达到   mol/L，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节pH为   ，锌开始沉淀（假定Zn^2＋浓度为0.1mol/L）。

（2）在分析化学中常用Na₂C₂O₄晶体（溶液无色）作为基准物质测定KMnO₄溶液的浓度。在H₂SO₄溶液中，反应如下：2MnO＋5C₂O＋16H^＋2Mn^2＋（溶液无色）＋10CO₂↑＋8H₂O。

①若将W g Na₂C₂O₄配成100 mL标准溶液，移取20.00 mL置于锥形瓶中，则酸性KMnO₄溶液应装在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。本次滴定    选择指示剂（填“需要”、“不需要”）。判断滴定达终点的现象是____                                 ___。

②若滴定管起始读数和终点读数如图所示，则酸性KMnO₄的物质的量浓度为_    (填表达式)。

③若滴定完毕立即读数，测定的KMnO₄溶液的浓度___(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

Answer

（1）①Zn；MnO2＋e－＋NH4＋＝MnOOH＋NH3↑ ②5×10-12；6 ①酸式；不需要 滴入一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色 ②mol/L ③偏低

【解析】

试题分析：（1）①酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极。中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转化为MnOOH，根据总反应式可知正极电极反应式为MnO2＋e－＋NH4＋＝MnOOH＋NH3↑。

②双氧水具有强氧化性，能把铁氧化为铁离子，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为10—5mol/L，则溶液中氢氧根的浓度＝。Zn2＋浓度为0.1mol/L，根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为＝＝10—8mol/L，氢离子浓度是10—6mol/L，pH＝6，即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。

（2）①由于KMnO4具有强氧化性，可腐蚀乳胶管，故KMnO4应装入酸式滴定管中。由于酸性高锰酸钾显紫色，因此不需要指示剂。当达到终点时，再滴入一滴KMnO4溶液，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，说明反应达到滴定终点。

②由示意图可知V(KMnO4)＝20.70 mL－0.70 mL＝20.00 mL，设KMnO4的物质的量浓度为x，则：

2MnO4－ ～ ～ ～ 5C2O42－

2 5

20．00×10－3 L·x

解答x＝＝ mol/L。

③溶液变色因局部过量而实际未达终点，立即读数会造成V(KMnO4)减小，所以结果偏低。

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、溶度积常数的应用、氧化还原滴定等。

【名师点晴】该题考查的知识点较多，综合性较强。侧重于考查学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力，对相关知识的掌握情况。掌握原电池的工作原理、溶度积常数的含义以及氧化还原反应滴定原理是解答的关键，难点是电极反应式的书写以及氧化还原反应滴定误差分析。