作业帮电池里有氯化铵,应该呈酸性,为什么会有碱性电池呢?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/04/29 07:20:04
电池里有氯化铵,应该呈酸性,为什么会有碱性电池呢?
我的电池是南孚的无汞5号电池.
我的电池是南孚的无汞5号电池.
拿锌锰干电池为例
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物.正极材料中间插入一根碳棒,作为引出电流的导体.在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封.这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche）发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池[1],可表示为：（－）Zn|NH4Cl（20%）ZnCl2|MnO2,C（+）
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下：正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ
负极为阳极,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
实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等.目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性.
该电池的特点：（1）开路电压为1．55V～1．70V；（2）原材料丰富,价格低廉；（3）型号多样1号～5号；（4）携带方便,适用于间歇式放电场合.缺点是：在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在－20℃即不能工作.在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池.
2．碱性锌锰干电池
碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世.人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高.它的电池表达式为：
（－）Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C（+）
它的电极反应如下：
正极为阴极反应：
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+e→Mn(OH)4
负极为阳极反应：
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)42ˉ
总的电池反应为：
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)42ˉ
由此可见酸性电池会把电池表面的锌壳腐蚀而碱性电池就不会,而且电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物.正极材料中间插入一根碳棒,作为引出电流的导体.在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封.这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche）发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池[1],可表示为：（－）Zn|NH4Cl（20%）ZnCl2|MnO2,C（+）
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下：正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ
负极为阳极,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
实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等.目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性.
该电池的特点：（1）开路电压为1．55V～1．70V；（2）原材料丰富,价格低廉；（3）型号多样1号～5号；（4）携带方便,适用于间歇式放电场合.缺点是：在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在－20℃即不能工作.在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池.
2．碱性锌锰干电池
碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世.人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高.它的电池表达式为：
（－）Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C（+）
它的电极反应如下：
正极为阴极反应：
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+e→Mn(OH)4
负极为阳极反应：
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)42ˉ
总的电池反应为：
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)42ˉ
由此可见酸性电池会把电池表面的锌壳腐蚀而碱性电池就不会,而且电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高