据报道.摩托罗拉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个月才充电一次．假定放电过程中.甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-．(1)该电池反应的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O:(2)甲醇在负极发生反应.电池在放电过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．据报道，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个月才充电一次．假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-．
（1）该电池反应的总离子方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O：
（2）甲醇在负极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将下降（填“下降”或“上升”、“不变”）；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO₄溶液，（假设以石墨为电极，整个过程中能量总利用率为80%），若要将CuSO₄溶液恢复到原来的浓度，需加CuO（填化学式），质量为：120g．（写出计算过程及结果）
（3）最后，又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高．一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽．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O^2-离子（其中氧化反应发生完全）．以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油．电池负极的电极反应式为C₄H₁₀+117O^2--26e^-=4CO₃^2-+5H₂O．

分析放电时负极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，正极电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，电池反应为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，固体电解质的燃料电池，通入空气的电极反应为O₂+4e^-=2O^2-，汽油在负极发生氧化反应，电解过程中根据电解析出的物质，从而判断加入何种物质使溶液恢复到原来的浓度，由此分析解答．

解答解：（1）放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，则反应的总方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
（2）放电时，甲醇被氧化，应为电池负极反应，由总反应式2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，可知消耗OH^-，电解质溶液pH降低，
n（CH₃OH）=0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×6=3mol，
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄转移电子
2 4mol
x 3mol
x=1.5mol，所以应加入1.5mol的CuO，所以质量为120g将CuSO₄溶液恢复到原来的浓度，
故答案为：负；下降；CuO；120g；
（3）中燃料在负极失电子发生氧化反应，丁烷失电子生成碳酸根离子和水，其电极反应式为：C₄H₁₀+117O^2--26e^-=4CO₃^2-+5H₂O，
故答案为：C₄H₁₀+117O^2--26e^-=4CO₃^2-+5H₂O．

点评本题综合考查原电池工作原理，题目难度中等，注意根据题给信息正确书写电极方程式为解答该题的关键，答题时注意体会电极方程式的书写，学习中注意把握书写方法．

	A．	乙烯的结构简式：CH₂CH₂
	B．	丙烷的球棍模型为
	C．	乙醇含有的官能团是-OH，带一个单位负电荷
	D．	乙酸的分子式：C₂H₄O

	A．	Z的生成速率和X的分解速率相等
	B．	单位时间内生成n molX，同时生成了3n molY
	C．	X、Y、Z的浓度不再变化
	D．	X、Y、Z的分子个数之比为1：3：2

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