普通锌锰电池
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锌锰干电池反应方程式锌锰干电池是一种常见的干电池,由锌(Zn)和二氧化锰(MnO2)两种材料构成。
在锌锰干电池中,锌是负极,二氧化锰是正极,两者之间通过电解质(通常是氢氧化钾溶液)相连。
在工作过程中,锌被氧化为锌离子(Zn2+),同时放出两个电子(2e-)。
这个反应可以用如下方程式表示:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-这个反应是氧化反应,锌原子失去两个电子,氧化成锌离子。
在这个反应中,锌是氧化剂,因为它氧化了其他物质,同时自己被还原。
而在正极,二氧化锰接受了锌离子释放出来的电子,同时被还原成二氧化锰酸根离子(MnO4-)。
这个反应可以用如下方程式表示:2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e- → Mn2O3(s) + 4OH-(aq)这个反应是还原反应,二氧化锰酸根离子接受了电子,被还原成氧化锰。
在这个反应中,二氧化锰是还原剂,因为它还原了其他物质,同时自己被氧化。
整个反应可以用如下方程式表示:Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 4OH-(aq)在这个反应中,锌被氧化成锌离子,二氧化锰被还原成氧化锰酸根离子。
同时,水(H2O)在反应过程中起到溶剂的作用,氢氧化钾(KOH)起到电解质的作用。
锌锰干电池的工作原理是利用锌离子和氧化锰酸根离子之间的电子转移来产生电流。
当锌离子氧化成锌离子时,自身释放出电子,这些电子通过外部电路流动到正极,然后和氧化锰酸根离子发生还原反应。
这个过程中,电子流动产生了电流,从而供应了外部电路中的设备或装置。
锌锰干电池具有许多优点,例如体积小、重量轻,使用方便,成本低廉等。
它广泛应用于电子设备、遥控器、闹钟等小功率电子设备中。
锌锰干电池的反应方程式描述了锌和二氧化锰之间的氧化还原反应,通过电子转移产生电流,从而提供电力。
这种干电池具有许多优点,被广泛应用于小功率电子设备中。
锌锰干电池正极
锌锰干电池的正极通常由二氧化锰(MnO2)构成。
二氧化锰是一种常见的正极材料,具有良好的电化学性能,适合用作干电池的正极材料。
其电化学反应如下:
在放电过程中:MnO2+H2O+e−→MnOOH+OH−MnO2+H2O+e−→MnOOH+OH−
在这个反应中,二氧化锰(MnO2)接受电子并与水反应,生成MnOOH(氢氧化锰)和氢氧根离子(OH^-),从而释放出电能。
在锌锰干电池中,二氧化锰的作用是接受锌离子(Zn^2+)的电子,从而完成电池的放电过程。
同时,锌则作为负极材料,在放电时溶解成锌离子并释放出电子。
这些电子流经外部电路,从而产生电流,实现电池的工作。
总的来说,锌锰干电池的正极反应主要涉及二氧化锰(MnO2)的还原,而负极反应则涉及锌的氧化。
这种反应组合产生了电能,从而实现了干电池的放电过程。
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型号命名与标
识IEC型号(中
国型号)
美国型号日本型号直径(mm)高度(mm)
中国传统叫
法
普通锌锰电池R1N UM-512198号电池普通锌锰电池R03AAA UM-410.544.57号电池普通锌锰电池R6AA UM-314.550.55号电池普通锌锰电池R14C UM-226.2502号电池普通锌锰电池R20D UM-134.261.51号电池碱性锌锰电池LR03AAA AM-410.544.57号碱性电池碱性锌锰电池LR6AA AM-314.550.55号碱性电池碱性锌锰电池LR14C AM-226.2502号碱性电池碱性锌锰电池LR20D AM-134.261.51号碱性电池
关于LR6:R代表圆形,前面没有任何字母时表示普通电池.
前面标有L表示是碱性电池。
R后的两位数字表示电池的大小型号
如03代表是7号电池,LR6表示5号电池,LR14代表二号电池,LR20代表大号电
3号是SC型电池,尺寸是直径Ф22.5mm,高度是43mm
4号是A型电池,尺寸是直接Ф17mm,高度是50.5mm。
锌锰干电池材质:
锌锰干电池是以二氧化锰为正极,锌为负极,氯化铵水溶液为主电解液的原电池,也称为勒克朗谢电池。
其材质主要包括以下几种:
1.负极材料:锌是负极的主要材料,同时也是电池的容器和引电体。
在电池的贮存过
程中,锌容易发生腐蚀和氢气释放,因此需要加入镉和铅来减缓锌片的腐蚀。
2.正极材料:二氧化锰是正极的活性物质,直接参加电化学反应,是决定电池电荷量
的主要材料。
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;负极为阳极,锌氧化为二价锌离子结合铵根生成二铵合锌离子。
3.电解液:氯化铵水溶液是电池的主电解液,主要作用是补充放电过程中由于正极反
应减少的H+,并在正极中也加入一定量的固体氯化铵以补充放电时电解液中氯化铵的减少。
此外,氯化铵还有增强电解液导电性的作用。
4.其他材料:石墨用于正极,其不参加电化学反应,有良好的导电性,具有吸附性和
粘着性。
乙炔黑在正极中的作用与石墨相似,其比重很小、颗粒较细,平均直径为35~45毫微米,比表面为60~70m2/g,导电性仅次于石墨,分散性、吸水性远优于石墨。
面粉、淀粉使电解液成为凝胶状态,不流动,形成隔离层,或用棉、纸等加以分隔。
常用电池
现代生活离不开电池。
电子表、照相机、移动电话、
计算机、汽车以及许多电子产品,都需要配备各式各样的
电池。
一、干电池干电池,即普通锌锰电池和碱性锌锰电池
的统称,有一号、二号、五号、七号四种,电动势约为1.5
V。
目前广泛使用的是碱性锌锰电池,容量比普通锌锰电池
大3~7倍,如图所示。
干电池
二、扣式电池
最早生产的锌汞电池由于污染问题被氧化银电池替
代,体积小,电压稳,常用在电子手表和小型仪表中,电
动势约为1.5 V。
目前又生产出更高效能的电动势为3 V
的锂锰扣式电池,主要用于计算器、快译通、电脑记事本
等,如图所示。
扣式电池
三、铅蓄电池
铅蓄电池,可以反复充电使用,电解液是硫酸溶液,内阻很小,可以提供2 V的电动势。
铅畜电池广泛应用于汽车、摩托车、电动自行车中,如图所示。
铅蓄电池
四、锂电池
锂电池,因电极材料不同,电动势为3V或3.6V不等。
锂电池是目前相同体积中容量最大的电池,广泛应用在数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中,如图所示。
锂电池
五、太阳能电池
太阳能电池,是直接将光能转化为电能的电源,通常都是多单元组合使用。
太阳能电池是人造卫星、宇宙飞船的主要能源,也用于无人灯塔和山地气象站等处,如图所示。
太阳能电池。
锌锰电池特点
锌锰电池特点
锌锰电池是一种具有广泛应用前景的新型发电装置,相比其他发电装置,它具有以下特点:
1、锌锰电池采用锌和锰为电池正、负极材料,具有优良的性能,其电容量大,比重轻,贮存容量、循环次数高;
2、能源利用率高,具有优异的电池安全性,无挥发性,可以耐高温,可以快速充电,在某些范围内能够单极化充电,可多次循环使用;
3、自放电率低,可以长期保持备用,具有绿色环保优点;
4、采用高效低噪音技术,有效节省能源;
5、超高温环境能够正常运行,不会发生漏电,极少维护,使用寿命长;
6、安装维护方便,采用便携式设计,便于运输和使用,可以用于多种安装环境;
7、设计结构合理,具有较高的耐放电能力,易于维护保养,可多次使用;
总之,锌锰电池是一种具有优异性能、安全可靠的发电装置,具有极高的应用价值。
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十大原电池与电极反应式的书写一、十大原电池1、普通锌锰干电池:Zn +2MnO 2+2NH 4Cl ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(C ):2MnO 2+2e -+2NH 4+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O 碱性锌锰干电池:Zn +2MnO 2+H 2O Zn(OH)2+Mn 2O 3负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2 正极(C ):2MnO 2+2e -+H 2O Mn 2O 3+2OH -2、铅蓄电池:2PbSO 4+2H 2O充电 放电Pb +PbO 2+2H 2SO 4 负极(Pb ):Pb -2e -+SO 42-PbSO 4正极(PbO 2):PbO 2+2e -+4H ++SO 42-PbSO 4+2H 2O3、钮扣电池:Ag 2O +Zn2Ag +ZnO负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-ZnO +H 2O正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -4、镍镉电池:Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电 放电Cd +2NiO(OH)+2H 2O负极(Cd ):Cd -2e -+2OH-Cd(OH)2正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O 2Ni(OH)2 +2OH -5、银锌电池:Zn +Ag 2O +H 2O 2Ag +Zn(OH)2负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -6、氢镍电池:H 2+2NiO (OH ) 2Ni(OH)2负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O2Ni(OH)2 +2OH -放电充电7、心脏起搏器:2Zn +O 2+4HCl 2ZnCl 2+2H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O8、海水标志灯:4Al +O 2+6H 2O 4Al(OH)3负极(Al ):Al -3e-Al 3+正极(通入O 2):O 2+4e -+2H 2O4OH -9、氢氧燃料电池:2H 2+O 22H 2O酸电解质 负极(通入H 2):H 2-2e -2H +正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O 碱电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e -+2H 2O4OH -碳酸钠电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+CO 32-CO 2↑+H 2O正极(通入氧气和二氧化碳):O 2+4e -+2CO 22CO 32-NiO 电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+O 2-H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e-2O 2-10、锂电池:Li +FePO 4 LiFePO 4负极(Li ):Li -e-Li +正极(FePO 4):FePO 4+e -+Li +LiFePO 4二、电极反应式的书写以氢气与氧气在碱性环境中的燃料电池为例。
化学电池的种类下面介绍化学电池的种类:1.干电池:普通锌锰干电池的简称,在一般手电筒中使用锌锰干电池,是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器,中央插一根碳棒作正极,碳棒顶端加一铜帽。
在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜,隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液;电池顶端用蜡和火漆封口。
在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2,防止产生极化现象,即作去极剂),淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
电极反应为:负极 Zn-2 e-=Zn2+正极 2 NH4+ +2 e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O或 2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)2]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O 正极生成的氨被电解质溶液吸收,生成的氢气被二氧化锰氧化成水。
干电池的电压1.5 V—1.6 V。
在使用中锌皮腐蚀,电压逐渐下降,不能重新充电复原,因而不宜长时间连续使用。
这种电池的电量小,在放电过程中容易发生气涨或漏液。
而今体积小,性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性,负极也由锌片改为锌粉,反应面积成倍增加,使放电电流大加幅度提高。
碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
2.铅蓄电池:铅蓄电池可放电亦可充电,具有双重功能。
它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,用含锑5%~8%的铅锑合金铸成格板,在正极格板上附着一层PbO2,负极格板上附着海绵状金属铅,两极均浸在一定浓度的硫酸溶液(密度为1.25—1.28 g / cm3)中,且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电的电极反应为:负极:Pb+SO42- -2e- =PbSO4↓正极:PbO2+4H++SO42- +2e- =PbSO4↓+2H2O 铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V,当电压下降到1.85 V时,即当放电进行到硫酸浓度降低,溶液密度达1.18 g / cm3时即停止放电,而需要将蓄电池进行充电,其电极反应为:阳极:PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e- =Pb+SO42-当密度增加至1.28 g / cm3时,应停止充电。
普通干电池的负极材料
干电池的负极材料是锌,干电池是锌锰电池的俗称,正极为二氧化锰(MnO2),负极为锌(Zn)。
它是一种以糊状电解液来产生直流电的化学电池,大致上分为一次电池及二次电池两种,是日常生活之中普遍使用,以及轻便的电池。
干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。
因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等,而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域,十分好用。
普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,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,另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化铵与锌的电解反应,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,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用。
但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出。
二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有活力了!。
普通锌锰干电池11.普通干电池中装有MnO2和其它物质,MnO2的作用是()。
A.和正极作用把碳氧化为CO2B.把正极附近生成的H2氧化成水C.电池中发生化学反应的催化剂D.和负极作用,将锌变成锌离子12.干电池的负极反应为:Zn-2e-=Zn2+,现以它为电源电解32.4g34%的KNO3溶液,一段时间后测得溶液的质量分数为36%,问这段时间内,干电池中消耗的Zn 的物质的量为()。
A.0.05mol B.0.1mol C.0.2mol D.0.3mol49.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是()。
A.Zn B.碳棒C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH4+49.解析:干电池放电时,正极得到电子发生还原反应。
答案:C13.某干电池的电极分别为碳棒(上面由铜帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2做为电解质(其中加入MnO2吸收H2,ZnCl2吸收NH3),电极反应可简化为:Zn-2e-=Zn2+,2NH4++2e-=2NH3+H2。
根据以上所述判断下列结论正确的是()。
A.Zn为正极,碳为负极B.工作时电子由碳极经外电路流向Zn极C.Zn为负极,碳为正极D.长时间使用内装糊状物可能流出,腐蚀用电器14.常用的锌锰干电池在放电时总反应可表为:Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,放电时正极区发生反应的物质或微粒是()。
A.Zn B.MnO2和NH4+C.MnO2D.Zn2+和NH323.(6分)手电筒中使用的干电池一般是普通锌锰干电池,其结构如右图所示。
在放电时的总反应可表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O试回答下列问题:(1)该电池的正极是____________。
(2)写出该电池的极反应式:负极反应式:______________________________;正极反应式:______________________________。
普通锌锰电池——干电池1.普通锌锰电池——干电池干电池是用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质,还填有MnO2黑色粉末,吸收正极放出的H2,防止产生极化现象。
电极反应为:负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。
电池的总反应式为:2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O干电池的电动势通常约为1.5V,不能充电再生。
2.铅蓄电池铅蓄电池可以放电亦可充电,它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕褐色的PbO2,负极板是海绵状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中;且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电时起原电池的作用,电极反应为:当放电进行到硫酸的浓度降低,溶液的密度达1.18g时应停止使用,需充电,充电时起电解池的作用,电极反应为:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-当溶液的密度增加至1.28时,应停止充电。
蓄电池充电和放电的总化学方程式为:3.银锌电池——钮扣式电池它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒,形似纽扣,盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料,负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料,电解质溶液为KOH浓溶液。
电极反应为:负极:Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池的总反应式为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO电池的电动势为1.59V,使用寿命较长。
4.微型锂电池常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池,它是用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。