Question

【題目】據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉(MOTOROLA)公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次。假定放電過(guò)程中，甲醇完全反應(yīng)產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-

(1)該電池反應(yīng)的負(fù)極反應(yīng)式為____________________________；

(2)甲醇在________極發(fā)生反應(yīng)(填“正”或“負(fù)”)，電池在放電過(guò)程中溶液的pH將_______(填“降低、上升或不變”)；

(3)最近，又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3(Y：釔)的ZrO2(Zr：鋯)固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)，以甲烷(CH4)代表汽油。

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O2-離子的移動(dòng)方向是向_________極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。

Answer 1

【答案】CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 負(fù) 降低 CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 負(fù)

【解析】

（1）負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

（2）負(fù)極上燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇在負(fù)極反應(yīng)；放電時(shí)電池反應(yīng)為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，消耗氫氧根離子，pH降低；

（3）①負(fù)極上甲烷失電子產(chǎn)生二氧化碳和水，電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O；

②放電時(shí)，在負(fù)極上燃料被氧化，需要結(jié)合氧離子，所以氧離子向負(fù)極移動(dòng)。