Question

设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本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，另一个电极通入汽油蒸气，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-。回答下列问题：

（1）以辛烷（C₈H₁₈）为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是                                            。

（2）这个电池负极的电极反应式为C₈H₁₈ + 25O^2- =8CO₂ + 9H₂O +50e^-,，正极的电极反应式为                          ,固体电解质里O^2-的移动方向是                      。

（３）用此电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mol e^-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。

①电解M(NO₃)_x溶液时某一电极增加了g M，则金属M的相对原子质量         

（用含“、x”的表达式表示）。

②电解含有0.01 mol CuSO₄和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是                          ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的c（H⁺）=              。

Answer 1

（1）2C₈H₁₈ + 25O₂ = 16CO₂ + 18H₂O  (2)O₂ + 4e^- = 2O^2-；由正极流向负极

（3）①ax/0.02         ②0.168L   0.01mol/L