（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CO 2

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CO 2 被充分吸收生成CO 3 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Y 2 O 3 （Y：钇）的ZrO 2 （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（C 4 H 10 ）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

（1）2CH 3 OH+3O 2 +4OH － =2CO 3 2 － +6H 2 O_(2分) （2） 负(1分)， 下降(1分) （3） 负(1分)， O 2 +4e － =2O 2 － (2分)。

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CH 3 OH+8OH - -6e-=CO 3 2- +6H 2 O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式3/2O 2 +3H 2 O+6e-=6OH - ，则总反应为2CH 3 OH+3O 2 +4OH -  = 2CO 3 2- +6H 2 O； （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：O 2 +4e － =2O 2 － 。 点评：本题以燃料电池为载体考查了原电池原理，根据电池反应式判断正负极上发生反应的物质及电极附近溶液PH值的变化即可解答本题，难度较大。