Question

科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的高效燃料電池．一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入燃料蒸汽．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)O^2-離子（其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全）．以丙烷（C₃H₈）代表燃料．
（1）電池的負(fù)極反應(yīng)式為

 

；
（2）放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O^2-離子向

 

極移動(dòng)（填“正”或“負(fù)”）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專(zhuān)題：

分析：（1）固體電解質(zhì)的燃料電池，通入空氣的電極反應(yīng)為O₂+4e^-=2O^2-，汽油在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)．

解答： 解：（1）固體電解質(zhì)的燃料電池，丙烷燃料電池放電時(shí)負(fù)極發(fā)生的是燃料丙烷失電子的氧化反應(yīng)，且負(fù)極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極反應(yīng)，正反應(yīng)為10O₂+40e^-=20O^2-，總反應(yīng)是：2C₃H₈+10O₂═6CO₂+8H₂O，所以負(fù)極反應(yīng)是：C₃H₈+10 O^2--20e^-=3CO₂+4H₂O，故答案為：C₃H₈+10 O^2--20e^-=3CO₂+4H₂O；
（2）原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故答案為：負(fù)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料電池的工作原理，題目難度中等，注意燃料在負(fù)極反應(yīng)．