Question

18．一种新型燃料电池，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-．下列对该燃料电池的说法正确的是（　　）

• A． 在熔融电解质中，O^2-由正极移向负极
• B． 当负极消耗4.48L气体时，转移电子5.2mole^-
• C． 电子的流动方向：负极经外电路流向正极，再通过内电路流回负极
• D． 通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C₄H₁₀-26e^-+13O^2-═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．负极反应为C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，关系式为：C₄H₁₀～26e^-，标况下22.4L丁烷转移26mol电子，4.48L丁烷应转移电子5.2mole^-，题中没有指明标况，故B错误；
C．电子的流动方向：负极经外电路流向正极，不能通过内电路流回负极，故C错误；
D．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C₄H₁₀-26e^-+13O^2-═4CO₂+5H₂O，故D正确；
故选D．

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．