锌锰酸性电池

锌锰电池的工作原理
锌锰电池是一种常见的原始电池，它的工作原理基于化学反应。

它由锌和锰两种金属作为电池的两个电极，并通过电解质连接起来。

在电池中，锌作为阳极，锰作为阴极。

电解质在两个电极之间起到导电的作用，同时也起到离子传输的作用。

在正极（锌）上，锌原子会脱离金属形成离子，同时释放出两个电子：
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
这个过程被称为氧化反应，在这个反应中，锌原子失去了电子，氧化成为离子。

这个反应让锌阳极呈现正电荷。

在负极（锰）上，锰离子接受了两个电子，还原成为锰原子：
2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e- → Mn2O3(s) + H2O(l)
这个过程被称为还原反应，在这个反应中，锰离子接受了电子，还原成为锰原子。

这个反应让锰阴极呈现负电荷。

在锌和锰之间的化学反应生成了一种电势差，产生了电流。

电子从锌阳极流向锰阴极，在外部电路中产生了电流的流动。

总的来说，锌锰电池的工作原理基于氧化还原反应。

锌阳极氧化成锌离子，锰阴极还原成锰原子，产生了电势差和电流。

二、常见原电池电极反应方程式的书写1、锌-铜－硫酸原电池负极： Zn - 2e-═ Zn2+正极：2H+＋2e-═ H2↑总反应式：Zn＋2H+═ Zn2+＋H2↑2、利用反应Fe + 2FeCl3═ 3FeCl2设计原电池负极： Fe - 2e-═ Fe2+正极： 2Fe3++2e-═ 2Fe2+3、普通锌锰干电池（酸性电池）负极： Zn - 2e-═ Zn2+正极： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e-═ 2MnO(OH) + 2NH3总反应式： Zn + 2MnO2 + 2NH4+═ Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3知多点：电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。

由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成[2MnO(OH)→Mn2O3+H2O]，故电池用久后会变软。

4、碱性锌锰电池，电解质为KOH溶液负极： Zn + 2OH- - 2e-═ Zn(OH)2正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e-═ 2MnO(OH) + 2OH-总反应式： Zn + 2MnO2 + 2H2O ═ Zn(OH)2 + 2MnO(OH)5、银锌电池（碱性电池），又称纽扣电池，结构是Ag2O－Zn－KOH负极： Zn + 2OH- - 2e-═ ZnO + H2O 正极： Ag2O + H2O + 2e-═ 2Ag + 2OH-总反应式：Zn + Ag2O ═ 2Ag + ZnO6、铅蓄电池（酸性电池）负极： Pb + SO42- -2e-═ PbSO4正极： PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-═ PbSO4 + 2H2O 总反应式： Pb + PbO2 + 2H2SO4═ 2PbSO4 + 2H2O7、碱性镍镉电池：该电池以Cd和NiO(OH)作电极材料，NaOH作电解质溶液。

负极：Cd + 2OH- - 2e-═ Cd(OH)2正极： 2NiO(OH) + 2H2O + 2e-═ 2Ni(OH)2 + 2OH-总反应式： Cd + 2NiO(OH) + 2H2O ═ Cd(OH)2 + 2Ni(OH)28、镍氢电池（碱性电池）负极： H2 + 2OH--2e-═ 2H2O 正极：2NiO(OH) + 2H2O + 2e-═ 2Ni(OH)2 + 2OH-总反应式： H2+ 2NiO(OH) ═ 2Ni(OH)2知多点：铅蓄、镍镉、镍氢可充电池的比较：从三种蓄电池的总反应式可看出，铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外，同时还消耗电解质硫酸，使溶液中的自由移动的离子浓度减小，内阻增大，导电能力降低。

废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备——过氧化氢法一、前言①MnCO3摩尔质量 114.95 玫瑰色三角晶系菱面体或无定形亮白棕色粉末。

相对密度3.125。

几乎不溶于水，微溶于含二氧化碳的水中。

溶于稀无机酸，微溶于普通有机酸中，不溶于醇和液氨。

在干燥空气中稳定。

潮湿时易氧化，形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色。

受热时分解放出CO2，与水共沸时即水解。

在沸腾的氢氧化钾中，生成氢氧化锰。

②MnO2二氧化锰分子量86.94（自然界以软锰矿形式存在）物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。

溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，溶于浓盐酸而产生氯气。

③锌锰干电池锌锰干电池由金属锌片挤压成圆筒形,作为电池的负极兼容器。

天然锰矿（主要是二氧化锰）与乙炔黑、石墨、固体氯化铵按一定比例混合,加适当的电解液压制成电芯(或称炭包)。

炭包周围包上棉纸并在其中插入炭棒,同时炭棒头上戴上铜帽,构成电池的正极。

用氯化铵、氯化锌的水溶液作为电解质,并加入淀粉,通过加温糊化、凝固,达到不流动的目的。

电池底部内放有绝缘垫,上部有纸垫和塑料盖,锌筒外部裹一张蜡纸或沥青纸,并在最外面包以纸壳或铁壳商标。

电池的组成含量取决于其品牌和种类，通常锌锰电池的组成成分中炭包和锌壳约占总质量的四分之三。

④碳酸锰制备方法：工业上：方法一：将软锰矿煅烧成氧化锰，酸化后加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。

方法二：以菱锰矿为原料，采用无机酸浸取，获取相应的锰盐溶液，锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。

方法三：向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。

方法四：用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。

本实验中，以干电池中的二氧化锰为原料制备碳酸锰。

实验室制备方法：方法一：在酸浸、过滤后得到的酸浸渣中加入理论量的110%的H2SO4 ,于充分搅拌下，采用逐步法加入理论量120%的还原剂FeS，使酸浸渣中难溶于酸的猛还原浸出。

反应4h后过滤，与所得滤液中加入MnO2 使溶液中的二价铁氧化为三价铁，加入氨水除去杂质铁。

锌锰电池亦称为碱性干电池
锌锰电池主要由锌、锰、汞、铜、铁、塑料、碳及酸、碱等电解质溶液等约十几种原料制成
锌锰干电池的危害，主要是其中所含的汞和酸、碱等电解质溶液在废弃后可能进入环境中所造成的危害。

废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。

这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。

铅：神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变。

汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。

脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。

镉、锰：主要危害神经系统。

重金属对人体的危害
锌腹痛，昏睡，高血压，冠心病等
镉、锰主要危害神经系统
镍使细胞恶变，有致癌作用
铅神经系统、消化系统、血液中毒和其他的病变。

酸性锌锰干电池　锌-锰电池又称勒兰社（Leclanche）电池，是法国科学家勒兰社（Leclanche）于1868年发明的由锌（Zn）作负极，二氧化锰（MnO2）为正极，电解质溶液采用中性氯化铵（NH4C1）、氧化锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。

按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。

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，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)＋2OH－ 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Zn2+与Cl-配合［ZnCl2］2－，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。

酸性锌锰干电池锌-锰电池又称勒兰社（Leclanche）电池，是法国科学家勒兰社（Leclanche）于1868年发明的由锌（Zn）作负极，二氧化锰（MnO2）为正极，电解质溶液采用中性氯化铵（NH4C1）、氧化锌（ZnC12）的水溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池，由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态，故又称锌锰干电池。

按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种，板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。

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，可表示为：（－）Zn｜NH4Cl（20％）ZnCl２｜MnO２，C（＋），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)＋2OH－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Zn2+与Cl-配合［ZnCl2］2－，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。

锌锰电池的反应原理锌锰电池是一种常见的电池，其反应原理是锌和二氧化锰在电解质中发生氧化还原反应，从而产生电能。

具体而言，锌离子在电解质中失去两个电子，被氧化成锌离子，而二氧化锰则在电解质中接受一个电子，被还原成二氧化锰。

这一反应过程中释放出的电子可以通过外部电路流动，产生电流，从而驱动电器工作。

在锌锰电池中，锌是负极，也称为阴极，二氧化锰是正极，也称为阳极。

在负极，锌离子被氧化成锌离子，同时释放出电子，这些电子进入电路并流向正极。

在正极，二氧化锰接受这些电子，并与水分子反应，生成三氧化二锰和氢离子。

这些氢离子与电解质中的电子结合，形成氢气，同时也释放出热量。

这一过程为放热反应，使得电池发热。

锌锰电池的反应原理可以用化学方程式表示。

其中，锌在负极被氧化，二氧化锰在正极被还原，同时产生电子和氢离子。

负极反应：Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-正极反应：MnO2(s) + H2O(l) + e- → MnO(OH)(s) + OH-(aq)净反应：Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) → Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s) + 2OH-(aq)在锌锰电池中，电解质通常是氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

这些溶液可以提供离子，使电子在外部电路中流动。

电解质中的离子还可以与正极反应中产生的氢离子结合，维持反应的进行。

同时，电解质中的离子也可以与负极反应中产生的锌离子结合，防止反应停止。

锌锰电池是一种常见的干电池，可以用于各种电子设备中。

由于其具有较高的电压和较长的使用寿命，锌锰电池在家庭和工业中被广泛使用。

但是，锌锰电池也有其缺点，其中之一是它们不能被重复充电。

一旦电池中的化学反应完成，电池就无法再次使用，需要被丢弃。

因此，锌锰电池被视为一种一次性电池，需要进行环保处理。

常见化学电池反应式1.氢氧燃料电池（酸性电解质）：负：正：总：2. 氢氧燃料电池（碱性电解质）：负：正：总：3碱性锌锰电池：负：正：总：4铅蓄电池：负：正：总：5 甲烷燃料电池（碱性电解质）：负：正：总：6甲醇燃料电池（酸性电解质）：负：正：总：7甲醇燃料电池（碱性电解质）：负：正：总：8乙醇燃料电池（碱性电解质）:负：正：总：9铝—镁—氢氧化钠电池：负：正：总：10铝—铜浓硝酸电池：负：正：总：11 铝--空气—海水电池：负：正：总：12锂电池：负：正：总：Li+ MnO2=LiMnO213银锌电池：负：正：总：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+ Zn(OH)2答案2.氢氧燃料电池（酸性电解质）：负：2H2-4e-+正：O2+4H++4e-=2H2O总：2H2+O2=2H2O3.氢氧燃料电池（碱性电解质）：负：2H2+4OH--4e-=4H2O正：O2+2H2-=4OH-总：2H2+O2=2H2O4.氢氧燃料电池（中性电解质）：负：2H2-4e-=4H+正：O2+2H2O+4e-=4OH-总：2H2+O2=2H25.氢氧燃料电池（熔融金属氧化物）：负：2H2+ 2O2--4e-=2H2O正：O2+4e-=2O2-6.酸性锌锰电池：负：Zn-2e-=Zn2+正：2NH4++2e-=2NH+H2总：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H27.碱性锌锰电池：负：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正：MnO2+2H2O+2e-=Mn(OH)2+2OH-总：Zn+MnO2+2H2O= Zn (OH) 2+Mn(OH) 28.铅蓄电池：③放电：负：Pb+SO42--2e-=PbSO42-正：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO42-+2H2O总：Pb+PbO2+2HSO42-=2PbSO 4+2H2O④充电：阴：PbSO42-+2e-= Pb+SO 42阳：PbSO42-+2H2O-2e-= PbO2+4H++SO42-总：2PbSO 4+2HO= Pb+PbO2+2H2SO42-9.甲烷燃料电池（碱性电解质）：负：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正：2O2+4H2O+8e-=8OH-总：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O10.甲醇燃料电池（酸性电解质）：负：2CH3OH+2H2O=2CO2+12H++12e-正：3O2+12H++12e-=6H2O总：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O11.甲醇燃料电池（碱性电解质）：负：2CH3OH+16OH-=2CO32-+12H2O+12e-正：3O2+6H2O+12e-=12OH-总：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O12.乙醇燃料电池（碱性电解质）:负：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O正：3O2+6H2O+12e-=12OH-总：C2H5OH+4OH-+3O2=2CO32-+5HO13.铝—镁—氢氧化钠电池：负：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑总：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+ 3H214.铝—铜—浓硝酸电池：负：Cu-2e-=Cu2+正：2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2O总：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2+2H2O铝--空气—海水电池：负：4Al-12e-=4Al3+正：3O2+6H2O+12e-=12OH-总：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓16.熔融盐燃料电池：负：2CO+2CO32—4e-2正：O2+2CO2+4e-=2CO32-总：2CO+ O 2=2CO217.锂电池：负：Li-e-=Li+正：MnO2+e-+Li+= LiMnO 2总：Li+ MnO 2=LiMnO218.镍氢电池：负：H2+2OH--2e-=2H2O正：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-总：H2+2NiO(OH)=2Ni(OH) 219.银锌电池：负：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+ Zn(OH)。

酸性锌锰干电池正负极反应式
普通锌锰干电池的电极反应式：碱性锌锰干电池的电极反应式为：
2mno2+zn+2h2o═2mno（oh）+zn（oh）2；酸性锌锰干电池的电极反应为：
2mno2+zn+2nh4cl→2mno（oh）＋zn（nh3）2cl2。

锌锰干电池：化学电源可分为一次电池、二次电池（又称蓄电池）和燃料电池三种。

顾名思义，一次电池就是使用一次后就被废弃的电池。

如锌锰干电池、锌银钮扣式电池等。

锌锰干电池就是最常用的化学电源。

干电池的外壳（锌）就是负极，中间的碳棒就是
负极，在碳棒的周围就是工整的石墨和去极化剂mno2的混合物，在混合物周围再装入以
nh4cl溶液浸染的zncl2，nh4cl和淀粉或其他填充物（做成糊状物）。

为了防止水的冷却，干电池用蜡装好。

酸性锌锰干电池离子方程式
正极反应：MnO2+H++e-→MnO(OH)，负极反应：Zn+2NH4Cl+2e-→Zn(NH3)2Cl2+2H+，总的电池反应为2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2。

酸性锌锰干电池酸性锌锰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。

锌锰干电池反应原理
需要注意锌锰干电池的主要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实现!(和原电池非常类似，就是将化学能转变为电能)，例如：碱性锌锰干电池电极反应式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O。

金属锌皮做的筒，也就是负极，电池放电就是氯化氨与锌的电解反应，释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒，锌的电解反应是会释放氢气的，这气体是会增加电池内阻的，而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的。

但若电池连续工作或是用的太久，二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了。