Question

6．據(jù)報道，最近研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一周充電一次．假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被堿溶液充分吸收生成CO₃^2-（已知2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O）
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O．
②若有16克甲醇蒸氣被安全氧化，產(chǎn)生的電能夠電解足量的CuSO₄溶液，整個過程中能量利用率為80%，則將產(chǎn)生標準狀況下的O₂13.44升．

Answer 1

分析 ①甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，放電時負極反應(yīng)為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，正極電極反應(yīng)式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電池反應(yīng)為2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②電解過程中根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等及其方程式計算．

解答 解：①放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，則反應(yīng)的總方程式為2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
②放電時，甲醇被氧化，應(yīng)為電池負極反應(yīng)，由負極反應(yīng)為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，n（CH₃OH）=$\frac{16}{32}$=0.5mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol×6=3mol，
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄轉(zhuǎn)移電子
                                      22.4L           4mol
                                        x               3mol×80%
x=13.44L，
故答案為：13.44．

點評 本題綜合考查原電池工作原理，題目難度中等，注意根據(jù)題給信息正確書寫電極方程式為解答該題的關(guān)鍵，答題時注意體會根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等計算．