Question

9．科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空．如下圖所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入丙烷和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₃固體，它在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O^2-．
（1）c電極的名稱為正極．
（2）d電極上通入的氣體是丙烷，電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O．
（3）在熔融電解質(zhì)中，O^2-由正極移向負(fù)極
（4）電路中每通過(guò)5mol電子，約有5.6 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化．

Answer 1

分析 依據(jù)裝置圖中電流流向分析，c為正極，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，d為負(fù)極，丙烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；陰離子由正極移向負(fù)極；根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式計(jì)算．

解答 解：（1）圖1是原電池，依據(jù)電流流向是從正極流向負(fù)極，c電極為正極，故答案為：正極；
（2）氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，d電極為電池負(fù)極，丙烷失電子發(fā)生還原反應(yīng)，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽(yáng)極生成的O^2-離子，負(fù)極電極反應(yīng)為：C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O；
故答案為：丙烷； C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O；
（3）O^2-由正極移向負(fù)極，故答案為：正； 負(fù)；
（4）由負(fù)極電極反應(yīng)為：C₃H₈-20e^-+10O^2-═3CO₂+4H₂O，電路中每通過(guò)5mol電子，約有$\frac{5}{20}$×22.4=5.6L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的丙烷被完全氧化，
故答案為：5.6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燃料電池的有關(guān)判斷，是中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，在注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，主要是側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．