moea_joint_essay 108年 [化學] 分析化學、儀器分析

第一題

📖 題組：
有關鋅錳鹼性電池，請回答：（14 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

分別寫出電池放電時，陽極及陰極的半電池化學反應式。（10 分）

鹼性電池的負極為鋅，正極為二氧化錳，電解液含氫氧根，回想氧化還原半反應式。

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陽極(負極)為鋅(Zn)發生氧化反應，在鹼性環境中反應式為： Zn(s) + 2OH⁻(aq) → ZnO(s) + H₂O(l) + 2e⁻ (註：亦可寫作 Zn + 4OH⁻ → Zn(OH)₄²⁻ + 2e⁻)

此電池放電反應除了鋅錳的反應以外，尚需要消耗何種物質？（4 分）

檢視淨反應式，陰極消耗的水大於陽極生成的水(或整體反應式需要水介入)。

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從全電池放電的總反應式來看： Zn(s) + 2MnO₂(s) + H₂O(l) → ZnO(s) + 2MnO(OH)(s) (或 Mn₂O₃·H₂O) 反應除了鋅和二氧化錳外，尚需要消耗「水 (H₂O)」。