Question

18．一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O^2-．下列對該燃料電池的說法正確的是（　　）

• A． 在熔融電解質(zhì)中，O^2-由正極移向負極
• B． 當負極消耗4.48L氣體時，轉(zhuǎn)移電子5.2mole^-
• C． 電子的流動方向：負極經(jīng)外電路流向正極，再通過內(nèi)電路流回負極
• D． 通入丁烷的一極是負極，電極反應為：C₄H₁₀-26e^-+13O^2-═4CO₂+5H₂O

Answer 1

分析 在丁烷燃料電池中，熔融狀態(tài)下能傳導O^2-，則負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-，總反應式為2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，在原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，據(jù)此分析．

解答 解：在丁烷燃料電池中，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式為C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為O₂+4e^-=2O^2-，總反應式為2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，在原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動．
A．在熔融電解質(zhì)中，O^2-移向負極，故A錯誤；
B．負極反應為C₄H₁₀-26e^-+13O^2-=4CO₂+5H₂O，關(guān)系式為：C₄H₁₀～26e^-，標況下22.4L丁烷轉(zhuǎn)移26mol電子，4.48L丁烷應轉(zhuǎn)移電子5.2mole^-，題中沒有指明標況，故B錯誤；
C．電子的流動方向：負極經(jīng)外電路流向正極，不能通過內(nèi)電路流回負極，故C錯誤；
D．通入丁烷的一極是負極，電極反應為：C₄H₁₀-26e^-+13O^2-═4CO₂+5H₂O，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學電源新型電池，側(cè)重于電極反應方程式的考查，題目難度中等，注意從正負極發(fā)生的變化結(jié)合電解質(zhì)的特點書寫電極反應式．