Question

（7分）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，假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2－。。

（1）该电池反应的总离子方程式为____________________________________________；

（2）甲醇在_________极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将__________（填降低或上升、不变）；

（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，另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃（Y：钇）的ZrO₂（Zr：锆）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（C₄H₁₀）代表汽油。　

①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）。

②电池的正极反应式为____________________________________________  。

Answer

（1）2CH3OH+3O2+4OH－=2CO32－+6H2O_(2分)

（2） 负(1分)， 下降(1分)

（3） 负(1分)， O2+4e－=2O2－(2分)。

【解析】

试题分析：（1）负极上甲醇失电子发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式3/2O2+3H2O+6e-=6OH-，则总反应为2CH3OH+3O2+4OH- = 2CO32-+6H2O；

（2）负极上燃料发生电极反应，甲醇在负极反应；放电时消耗氢氧根离子，pH降低。

（3）因为燃料被氧化，需要结果氧离子，所以氧离子向负极移动，正极氧气转化为氧离子，方程式为：O2+4e－=2O2－。

考点：考查原电池工作原理及燃料电池。