Question

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-离子．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方程式是：

 

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（2）这个电池的正极发生的反应是：

 

；负极发生的反应是：

 

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（3）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：

 

．

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：（1）燃料电池放电时发生的电池反应式和燃料燃烧反应方程式相同；
（2）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；
（3）在燃料电池中，电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，失电子的极是负极；

解答： 解：（1）燃料电池的总反应和燃料燃烧的化学方程式一致，电池总反应为2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，
故答案为：2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O；
（2）丁烷燃料电池放电时发生反应2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，正极发生还原反应，为氧气得到电子的反应，反应式为O₂+4e^-=2O^2-；负极发生的是燃料丁烷失电子的氧化反应，负极反应=总反应-正极反应，所以负极反应是：2C₄H₁₀+26O^2--52e^-=8CO₂+10H₂O，
故答案为：O₂+4e^-=2O^2-；2C₄H₁₀+26O^2--52e^-=8CO₂+10H₂O；
（3）在燃料电池中，电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质里O^2-向移向通汽油蒸气的电极（或移向负极），通汽油蒸气的电极（或负极）向外电路释放电子，
故答案为：通汽油蒸气的电极（或移向负极）；通汽油蒸气的电极（或负极）；

点评：本题考查了化学电源新型电池，明确原电池原理是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．