将干电池浸没在饱和氯化钠溶液(室温下饱和),生成了气体,且几天后生成了浅褐色粉末。气体是什么?水为什么消失了?粉末主要成份是什么?
生成的物质能和什么反应?
在反应过程中加入生石灰,能与它反应吗?
本回答被提问者采纳生成的物质能和什么反应?
在反应过程中加入生石灰,能与它反应吗?
你的干电池是整个投入氯化钠溶液的吗?混合体系中物质较多,反应非常复杂,最终生成物也是非常复杂的混合体。如果你有耐心看完,我尽量给你多列出一些。
常见的干电池一般是“锌锰电池”或“碱性锌锰电池”,中心是碳棒(正极),碳棒包覆二氧化锰和石墨的混合物,再外是一层纤维网,网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化铵溶液和淀粉(碱性锌锰电池则是氢氧化钾等强碱),另有少量防腐剂,最外层是金属锌皮做的筒(负极)。
锌锰电池放电时的主要反应为:
锌锰电池负极:Zn-2e=Zn²⁺
碱性锌锰电池负极:Zn+2OH⁻-2e=Zn(OH)₂
锌锰电池正极:2MnO₂+2NH₄⁺+2e=2MnO(OH)+2NH₃↑(氨气被石墨吸附,不放出气体)
碱性锌锰电池正极:MnO₂+H₂O+e=MnO(OH)+OH⁻
MnO(OH)+H₂O+e=Mn(OH)₂+OH⁻
注:MnO(OH)叫作:氢氧化氧锰(Ⅲ) 或 碱式氧化锰(Ⅲ)
如果把整个干电池浸泡在氯化钠溶液中,溶液渗透进入电池内部,与各组份接触,可溶性组份溶解入水中后,更容易与其他物质发生反应:
①、原有氨气释放:
水渗透进石墨,取代氨被石墨吸附,氨气释放出来,部分形成氨水,这是吸附作用,不是化学反应。
②、氯化铵溶解并与锌反应,放出氨气和氢气:
Zn+2NH₄Cl=ZnCl₂+2NH₃↑+H₂↑
由于反应在溶液中进行,氨气和氢气都来不及被二氧化锰和石墨吸收,因此放出气体。
③、氯化锌溶于水中可形成酸性:
ZnCl₂+H₂O=H[ZnCl₂(OH)](羟基二氯合锌酸,能溶解大多数金属氧化物)
④、氢氧化锌溶于碱性溶液,生成配合酸根离子:
Zn(OH)₂+2OH⁻=Zn(OH)₄²⁻(四羟基合锌酸根离子)
⑤、二氧化锰、氢氧化氧锰(Ⅲ)、氢氧化亚锰等溶于酸性溶液:
MnO₂+2H⁺=Mn²⁺+H₂O+O(活性氧原子在没有结合成分子时,具有强氧化性)
2MnO(OH)+4H⁺=2Mn²⁺+3H₂O+O
Mn(OH)₂+2H⁺=Mn²⁺+2H₂O
⑥、活性氧原子可以氧化铜帽或其他金属部件:
Cu+O+2H⁺=Cu²⁺+H₂O
⑦、强碱性溶液接触空气中的氧气时可溶解二氧化锰:
2MnO₂+4OH⁻+O₂=2MnO₄²⁻+2H₂O(这也是工业生产高锰酸钾时的第一步,在氧化条件下用氢氧化钾溶液溶解二氧化锰,生成锰酸钾)
⑧、锰酸钾在中性或弱碱性条件下会歧化,生成高锰酸钾:
3K₂MnO₄+2H₂O=2KMnO₄+MnO₂+4KOH
⑨、多种化合物与水生成配合物,水份也会自然蒸发,使水分减少,晶体析出:
MnCl₂+4H₂O=MnCl₂·4H₂O(氯化锰水合物有一水、二水、四水、五水等几种)
Cu²⁺+4H₂O=Cu(H₂O)₄²⁺
上述各种物质中,带颜色的有:
黑色:石墨、二氧化锰、氢氧化氧锰(Ⅲ)、氢氧化亚锰等
玫瑰色:氯化锰
紫红色:高锰酸钾(钠)
墨绿色:锰酸钾(钠)
蓝色:氢氧化铜、四羟基合铜酸钠(钾)
黄棕色:氯化铜(水合物)