Question

18．一种燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷（C₄H₁₀）气体；电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（Z_rO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2-．下列对该燃料说法正确的是（　　）

• A． 在熔融电解质中，O^2-由负极移向正极
• B． 放电时每转移4 mol电子，正极有1mol O₂被氧化
• C． 通入空气的一极是正极，电极反应为：O₂+4e^-=2O^2-
• D． 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C₄H₁₀+26e^-+13O²=4CO₂+5H₂O

Answer 1

分析 在丁烷燃料电池中，熔融状态下能传导O^2-，则负极发生氧化反应，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，据此分析．

解答 解：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．
A．在熔融电解质中，O^2-移向负极，故A错误；
B．放电时每转移4 mol电子，关系式为：O₂～4e^-，正极有1mol O₂被还原，故B错误；
C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O₂+4e^-=2O^2-，故C正确；
D．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C₄H₁₀+26e^-+13O^2-═4CO₂+5H₂O，故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学电源新型电池，侧重于电极反应方程式的考查，题目难度中等，注意从正负极发生的变化结合电解质的特点书写电极反应式．