Question

據報道,最近摩托羅拉公司研發了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質溶液的新型手機電池,電量是現用鎳氫電池和鋰電池的10倍,可連續使用一個月才充電一次.假定放電過程中,甲醇完全氧化產生二氧化碳被充分吸收生成CO₃^2－.

(1)該電池反應的離子方程式為                              

(2)甲醇在    極發生反應(填“正”或“負”),電池中放電過程中溶液pH將     (填“下降”、“上升”或“不變”)；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化產生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的硫酸銅溶液假設能量利用率為80%。則將產生標準狀況下氧氣    L。

(3)最近，又有科學家制造出一種固體電解質的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸汽。其中固體電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂固體，它在高溫下能傳導O^2－離子（其中氧化反應發生完全）。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應式為         ；

(4)放電時固體電解質里的O^2－離子的移動方向是向　　　極移動（填“正”或“負”）。

Answer 1

(1)2CH₃OH+3O₂+4OH^－→2CO₃^2－+6H₂O   (2)負、13.44L；(3)O₂+4e^－=2O^2－；(4)負號、

解析:

(1)該電池的總反應式可由下列二式合并得到：2CH₃OH+3O₂→2CO₂+4H₂O，CO₂+2OH^－=CO₃^2－+H₂O。(2)燃料電池中可燃物被氧化作負極，根據得失電子數守恒建立關系式：

2CH₃OH～3O₂

64g       67.2L

16g×80%      X=(67.2×16×0.8)/64=13.44L