Question

【題目】（1）最近有人利用反應“2C4H10＋13O2=8CO2＋10H2O”制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入丁烷，電池的電解質是摻雜了Y2O3（三氧化二釔）的ZrO2（二氧化鋯）晶體，它在高溫下能傳導O2－。試回答下列問題：

固體電解質中的O2－向 極移動（填“正”或“負”）；寫出該燃料電池的電極反應式：電池正極 ；電池負極 。

（2）用如圖裝置電解MnSO4溶液制MnO2時，A極為： 極， A電極電極反應式為 ；a極為： 極，電解MnSO4溶液制MnO2的化學方程式 。電解一段時間后， 溶液的pH將 （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（3）精煉銅時，粗銅應與直流電源的____________極（填“正”或“負”）相連，陰極的電極反應式為 。

Answer 1

【答案】（1）負（1分）13O2＋52e－26O2－（2分）

2C4H10＋26O2－－52e－8CO2＋10H2O（2分）

（2）負（1分），CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O（2分）正極（1分）

MnSO4+H2O=MnO2+H2+H2SO4（條件通電）（2分）減小（1分）

（3）正（1分）Cu2++2e=Cu（2分）

【解析】

試題解析:丁烷的燃料電池屬于原電池，丁烷做負極；發生氧化反應：C4H10＋34OH－－26e－===4CO＋22H2O；氧氣在正極發生還原反應，13O2＋52e－ 26O2－；固體電解質中的O2－向負極移動；（2）原電池：通入甲烷為負極，發生氧化反應：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；電解池，a 為陽極；發生氧化反應：電解Mn2+--2e-+ 2H2O = MnO2+4H+；電解MnSO4溶液制MnO2的化學方程MnSO4+H2O=MnO2+H2+H2SO4 反應產生了硫酸，氫離子濃度增大，酸性增強，pH將變小；（3）精煉銅時，粗銅應與直流電源的正極相連，發生氧化反應，純銅作陰極，發生還原反應：Cu2++ 2e = Cu；

考點:燃料電池、電解池相關知識考察。