设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对本世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池.一个电极通入空气.另一电极通入汽油蒸气.电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体.它在高温下能传导O2-．回答如下问题: (1) 以丁烷代表汽油.这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是: ． (2) 这个电池的正极发生的反应是 ,负极发生题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

　　设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对本世纪最富有挑战性的课题之一．

　　最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－．回答如下问题：

(1)

以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：________．

(2)

这个电池的正极发生的反应是________；负极发生的反应是________；固体电解质里的O^2－的移动方向是________；向外电路释放电子的电极是________．

(3)

人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：________．

(4)

你认为在ZrO₂晶体里掺杂Y₂O₃用Y³⁺代替晶体里部分的Zr⁴⁺对提高固体电解质的导电能力会起什么作用？其可能的原因是什么？

(5)

汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生________堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，正是新一代化学家的历史使命．

答案：
解析：

(1)	2C₄H₁₀＋13O₂8CO₂＋10H₂O
(2)	O₂＋4e^－2O^2－,C₄H₁₀＋13O^2－－26e^－4CO₂↑＋5H₂O,向负极移动,负极
(3)	燃料电池具有较高的能量利用率(或通入汽油蒸气的内燃机能量利用率较低)
(4)	为维持电荷平衡，晶体的O^2－将减少(或导致O^2－缺陷)从而使O^2－得以在电场作用下向负极(阳极)移动．
(5)	碳(或炭粒等)

练习册系列答案

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（6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O²^－离子。回答如下问题：

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

（2）这个电池的正极发生的反应是：　　　　　　　

负极发生的反应是：　　　　　　　　　　　　

固体电解质里的O²^－的移动方向是：　　　　　　

向外电路释放电子的电极是：　　　　

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

（2）这个电池的正极发生的反应是：　　　　　　　

负极发生的反应是：　　　　　　　　　　　　

固体电解质里的O²^－的移动方向是：　　　　　　

向外电路释放电子的电极是：　　　　

（6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O²^－离子。回答如下问题：
（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

（2）这个电池的正极发生的反应是：　　      　    　　　　
负极发生的反应是：　　　　　　    　         　　　　　
固体电解质里的O²^－的移动方向是：　　            　　　　
向外电路释放电子的电极是：　　　                        　

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

（2）这个电池的正极发生的反应是：　　　　　　　

负极发生的反应是：　　　　　　　　　　　　

固体电解质里的O²^－的移动方向是：　　　　　　

向外电路释放电子的电极是：　　　　

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