Question

摩托羅拉公司研發(fā)出了一種由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液組成的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在鋰電池的10倍，且一次充電后工作時(shí)間超過(guò)一個(gè)月，假定放電過(guò)程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)該電池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。

(2)通入甲醇一端的電極是_________極，電池在放電過(guò)程中溶液的pH將_________ (填“上升”“下降”或“不變”)。

(3)最近又有科學(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。一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂(Y是釔，Zr是鋯)固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2-(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)，以丁烷(C₄H₁₀)代表汽油，電極的正極反應(yīng)式為_(kāi)________，放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O^2-的移動(dòng)方向是向_________ (填“正”或“負(fù)”)極移動(dòng)。

Answer 1

解析:此類題目大都有一些較新的信息給予我們，解題時(shí)應(yīng)仔細(xì)閱讀，找出本質(zhì)和應(yīng)用原理。本題的切入點(diǎn)為該電池的總反應(yīng)，由CH₃OH與O₂的反應(yīng)式：2CH₃OH+3O₂2CO₂+

4H₂O，反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式：2CO₂+4OH^-====2+2H₂O，得電極總反應(yīng)的離子方程式：2CH₃OH+3O₂+4OH^-+6H₂O。在上述電池反應(yīng)中，甲醇被氧化，則通入甲醇的電極為負(fù)極，在放電過(guò)程中生成的CO₂與強(qiáng)堿反應(yīng)消耗強(qiáng)堿，使溶液的pH下降。(3)中通入空氣的一端為正極，通入汽油一端的電極為負(fù)極，在放電過(guò)程中固體電解質(zhì)傳導(dǎo)O^2-，則正極生成O^2-，電極反應(yīng)為：O₂+4e^-====2O^2-,O^2-移向負(fù)極。

答案:(1)2CH₃OH+3O₂+4OH^-+6H₂O

(2)負(fù)  下降

(3)O₂+4e^-====2O^2-  負(fù)