Question

【题目】据报道，最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中，甲醇完全反应产生的CO2被充分吸收生成CO32-

(1)该电池反应的负极反应式为____________________________；

(2)甲醇在________极发生反应(填“正”或“负”)，电池在放电过程中溶液的pH将_______(填“降低、上升或不变”)；

(3)最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体，它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)，以甲烷(CH4)代表汽油。

①电池的负极反应式为__________________________________________。

②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向_________极移动(填“正”或“负”)。

Answer 1

【答案】CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 负 降低 CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 负

【解析】

（1）负极上甲醇失电子发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

（2）负极上燃料发生氧化反应，甲醇在负极反应；放电时电池反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，消耗氢氧根离子，pH降低；

（3）①负极上甲烷失电子产生二氧化碳和水，电池的负极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O；

②放电时，在负极上燃料被氧化，需要结合氧离子，所以氧离子向负极移动。