Question

（1）設(shè)計(jì)出燃料電池使液化石油氣氧化直接產(chǎn)生電流是新世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一．最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入液化石油氣（以C₄H₁₀表示），電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2-離子．
①已知該電池的負(fù)極反應(yīng)為C₄H₁₀+13O^2--26e^-═4CO₂+5H₂O，則該電池的正極反應(yīng)式為

 

，電池工作時(shí)，固體電解質(zhì)里的O^2-向

 

極移動．
②液化石油氣燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全而產(chǎn)生的

 

（填寫物質(zhì)的名稱）堵塞電極的氣體通道．
（2）能源的緊缺在很大程度上制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，請你提出解決能源緊缺問題的兩點(diǎn)建議

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①燃料電池中，電池的正極反應(yīng)式為燃料電池的總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動；
②丁烷不完全氧化會生成碳粒，從而堵塞電極的氣體通道；
（2）尋找新能源；提高燃料的燃燒效率；提高能源利用率．

解答： 解：（1）①燃料電池的總反應(yīng)和燃料燃燒的化學(xué)方程式一致，電池總反應(yīng)為2C₄H₁₀+13O₂═8CO₂+10H₂O，O₂在正極應(yīng)該得到電子，總反應(yīng)減負(fù)極反應(yīng)可得正極反應(yīng)式，為O₂+4e^-=2O^2-；正極生成O^2-，負(fù)極消耗O^2-，O^2-向負(fù)極移動，
故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；負(fù)；
②烷不完全氧化會生成碳粒，從而堵塞電極的氣體通道，
故答案為：碳粒；
（2）解決能源緊缺問題可以從尋找新能源，提高燃料的燃燒效率，提高能源利用率等方面入手，
故答案為：尋找新能源或提高燃料的燃燒效率．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)電源新型電池，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，明確原電池原理是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等．