Question

据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次.假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO₃^2－.

(1)该电池反应的离子方程式为                              

(2)甲醇在    极发生反应(填“正”或“负”),电池中放电过程中溶液pH将     (填“下降”、“上升”或“不变”)；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液假设能量利用率为80%。则将产生标准状况下氧气    L。

(3)最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导O^2－离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷代表汽油。该电池的正极反应式为         ；

(4)放电时固体电解质里的O^2－离子的移动方向是向　　　极移动（填“正”或“负”）。

Answer 1

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

解析:

(1)该电池的总反应式可由下列二式合并得到：2CH₃OH+3O₂→2CO₂+4H₂O，CO₂+2OH^－=CO₃^2－+H₂O。(2)燃料电池中可燃物被氧化作负极，根据得失电子数守恒建立关系式：

2CH₃OH～3O₂

64g       67.2L

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