Question

一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2-．下列对该燃料电池说法正确的是（　　）

• A、在熔融电解质中，O^2-由负极移向正极
• B、通入空气的一极是正极，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
• C、通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C₄H₁₀+26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O
• D、在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO₂气体

  179.2

  13

  L

Answer 1

分析：在丁烷燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-=2O^2-，总反应式为2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，再结合氧气和二氧化碳的关系式进行计算．

解答：解：A．该装置是原电池，在熔融电解质中，氧离子由正极向负极移动，故A错误；
B．通入空气的电极是正极，正极上氧气得电子生成氧离子，其电极反应式为O₂+4e^-=2O^2-，故B错误；
C．通入丁烷的电极是负极，负极上丁烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，故C错误；
D．该装置中电池反应式为2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，根据氧气和二氧化碳的关系式知，每消耗1mol氧气理论上能生成标况下二氧化碳的体积=

1mol×8

13

×22.4L/mol=

179.2

13

L，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了化学电源新型电池，根据得失电子判断正负极，难点是电极反应式的书写，注意阳极上氧气得电子生成氧离子而不是水或氢氧根离子，与电解质有关，为易错点．