Question

（6分）設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對(duì)21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2－離子。回答如下問題：

（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

                                                            

（2）這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是：　　       　     　　　　

負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：　　　　　  　     　          　　　　　

固體電解質(zhì)里的O^2－的移動(dòng)方向是：　　             　　　　   

向外電路釋放電子的電極是：　　　                         　

 

Answer 1

【答案】

（共6分）

（1）C₉H₂₀＋14O₂＝9 CO₂＋10H₂O

（2）O₂＋4e^—＝2 O^2–             C₉H₂₀＋28O^2– –56e^—＝9CO₂＋10 H₂O

向負(fù)極移動(dòng)；負(fù)極

【解析】（1）電池總反應(yīng)與C₉H₂₀燃燒的方程式類似

（2）首先寫出正極：氧氣得電子生成O^2–：O₂＋4e^—＝2 O^2–

然后再用總反應(yīng)減去正極反應(yīng)式即可得到負(fù)極反應(yīng)：

C₉H₂₀＋28O^2– –56e^—＝9CO₂＋10 H₂O