Question

为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：

一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-．
（1）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式

 

．
（2）已知一个电子的电量是1.602×10^-19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵C的电量时，生成NaOH

 

g．

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：（1）电解质能在高温下能传导O^2-，负极发生氧化反应，即C₈H₁₈）失去电子生成CO₂，根据质量守恒和电荷守恒写出电极反应式；
（2）一个电子的电量是1.602×10^-19C，当电路中通过1.929×10⁵ C的电量时，电子的个数=

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，电子的物质的量=

1.204×1024

6.02×1023/mol

=
2mol，根据转移电子和氢氧化钠的关系式计算．

解答： 解：（1）电解质能在高温下能传导O^2-，负极发生氧化反应，即1molC₈H₁₈失去电子生成CO₂，共失去50mole^-，18molH原子转化为9molH₂O，根据质量守恒和电荷守恒写出电极反应为：C₈H₁₈-50e^-+25O^2-=8CO₂+9H₂O，故答案为：C₈H₁₈-50e^-+25O^2-=8CO₂+9H₂O；　　
（2）一个电子的电量是1.602×10^-19C，当电路中通过1.929×10⁵ C的电量时，电子的个数=

1.929×105C

1.602×10-19C

=1.204×10²⁴，电子的物质的量=

1.204×1024

6.02×1023/mol

=
2mol，根据转移电子和氢氧化钠的关系式得NaOH的质量=

2mol

2

×2×40g/mol=80g，故答案为：80．

点评：本题考查了燃料电池的工作原理以及电子转移的计算等知识，属于综合知识的考查，难度中等．