Question

燃料电池是使气体燃料氧化直接产生电流的装置，这是本世纪最具挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入丁烷，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃（三氧化二钇）的ZrO₂（二氧化锆）晶体，它在高温下能传导O^2－。试回答下列问题：

（1）该电池放电时的化学反应方程式为_____________________________________。

（2）该燃料电池的电极反应式为：

电池正极 13O₂+52e^－===26O^2－

电池负极 2C₄H₁₀+26O^2－－52e^－===8CO₂+10H₂O

则固体电解质中的O^2－向________极移动（填“正”或“负”）

（3）某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出3360mL（标准状况）氧气，阴极析出金属10.4g，在该含氧酸盐中金属的化合价为____，在该实验中，若不考虑能量的损失，电池中消耗丁烷的质量最少是________g（结果精确至0.01g）。

Answer 1

（1）2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O

（2）负

（3）+3      1.33或1.34