高一化学问题

Question

1、锌锰电池失效的原因：NH4Cl是呈酸性，腐蚀Zn。最好用湿的KOH，可是这样Zn和什么物质反应失去电子才产生自由移动的离子？
2、锌锰电池MnO2的作用？
3、燃料电池中氢气和氧气反应生成水，那H离子是怎么来的？

Answer 1

1.酸性锌锰电池失效的原因是因为氯化铵呈酸性，在不与二氧化锰作用下直接与锌反应，由氢离子直接得电子产生氢气；而正常的锌锰电池放电是这样的：
正极为碳棒，锌是负级。锰由四价还原为三价（得电子）
MnO2 + H2O + e－ → MnO(OH) + OH－
负极，锌氧化为二价锌离子：
Zn + 2NH4Cl → Zn(NH3)2Cl2 + 2H+ + 2e
总的电池反应为：
2MnO2 + Zn + 2NH4Cl → 2MnO(OH) + Zn(NH3)2Cl2
如果不用氯化铵而用碱性材料，比如你说的KOH，那么就是碱性的锌锰电池，其电极反应为：
正极 ：
MnO2 + H2O + e → MnO(OH) + OH－
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH) + H2O + OH－→ Mn(OH)4－
Mn(OH)4－+e → Mn(OH)42－
负极：
Zn + 2OH－ → Zn(OH)2 + 2e
Zn(OH)2 + 2OH－ → Zn(OH)42－
总的电池反应为：
Zn + MnO2 + 2H2O + 4OH－→ Mn(OH)42－ + Zn(OH)42－

2.不管是酸性锌锰电池还是碱性锌锰电池，其中二氧化锰都是起氧化剂的作用。

3.以氢气与氧气为原料的燃料电池，根据不同的反应环境，大致可分为三类：酸性、碱性、盐环境。
若电解质溶液是碱、盐溶液则负极反应式为：2H2 + 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正极为：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ
若电解质溶液是酸溶液则负极反应式为：2H2 - 4eˉ =4H+ ，正极为：O2 + 4eˉ + 4H+ = 2H2O

Answer 2

锌锰电池里二氧化锰是一极

Answer 3

3 氢气失去电子