（6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质

题型：不详难度：来源：

（6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－离子。回答如下问题：
（1）以壬烷（C₉H₂₀）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：
                                                           
（2）这个电池的正极发生的反应是：　　      　    　　　　
负极发生的反应是：　　　　　 　    　         　　　　　
固体电解质里的O^2－的移动方向是：　　            　　　　  
向外电路释放电子的电极是：　　　                        　

答案

（共6分）
（1）C₉H₂₀＋14O₂＝9 CO₂＋10H₂O
（2）O₂＋4e^—＝2 O^2–            C₉H₂₀＋28O^2– –56e^—＝9CO₂＋10 H₂O
向负极移动；负极

解析

（1）电池总反应与C₉H₂₀燃烧的方程式类似
（2）首先写出正极：氧气得电子生成O^2–：O₂＋4e^—＝2 O^2–
然后再用总反应减去正极反应式即可得到负极反应：
C₉H₂₀＋28O^2– –56e^—＝9CO₂＋10 H₂O