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碱性锌锰干电池电极反应式

2025-11-25 20:18:18

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碱性锌锰干电池电极反应式希望能解答下

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2025-11-25 20:18:18

碱性锌锰干电池电极反应式】碱性锌锰干电池是一种常见的原电池,广泛应用于小型电子设备中。它以锌为负极、二氧化锰为正极,并使用氢氧化钾作为电解质溶液。这种电池具有体积小、重量轻、电压稳定、寿命较长等优点。

在该电池工作过程中,会发生氧化还原反应,从而产生电流。下面将对正极和负极的电极反应进行总结,并通过表格形式清晰展示。

一、电极反应式总结

1. 负极(锌电极)反应:

在碱性条件下,锌被氧化为锌离子(Zn²⁺),并释放出电子。此过程属于氧化反应。

反应式如下:

$$

\text{Zn} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} + 2e^-

$$

2. 正极(二氧化锰电极)反应:

二氧化锰在碱性环境中被还原为氢氧化锰(MnOOH),同时接受电子。此过程属于还原反应。

反应式如下:

$$

2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} + 2e^- \rightarrow 2\text{MnOOH}

$$

3. 总反应式:

将正极与负极的反应相加,得到总反应式:

$$

\text{Zn} + 2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{ZnO} + 2\text{MnOOH}

$$

二、电极反应式对比表

电极 反应类型 反应式 说明
负极(锌) 氧化反应 $\text{Zn} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{ZnO} + \text{H}_2\text{O} + 2e^-$ 锌被氧化为氧化锌,释放电子
正极(二氧化锰) 还原反应 $2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} + 2e^- \rightarrow 2\text{MnOOH}$ 二氧化锰被还原为氢氧化锰,吸收电子
总反应 $\text{Zn} + 2\text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{ZnO} + 2\text{MnOOH}$ 整体反应为锌与二氧化锰在水溶液中的氧化还原反应

三、注意事项

- 碱性锌锰干电池的电解质为氢氧化钾(KOH),其pH值较高,因此反应条件为碱性环境。

- 电池在放电过程中,锌逐渐被消耗,二氧化锰也被还原,最终导致电池电量耗尽。

- 与酸性锌锰电池相比,碱性电池具有更长的使用寿命和更高的能量密度。

通过以上内容可以看出,碱性锌锰干电池的工作原理基于氧化还原反应,其电极反应式是理解其工作机理的关键。了解这些反应有助于更好地掌握电池的性能及应用特点。

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