Question

燃料電池是使氣體燃料氧化直接產生電流的裝置，這是本世紀最具挑戰性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入了丁烷，電池的電解質是摻雜了Y₂O₃（三氧化二釔）的Zr₂O₂(二氧化鋯）晶體，它在高溫時能傳導O^2-。試完成下列問題：

（1）該電池放電時的化學反應方程式為____________________________________________。

（2）該燃料電池的電極反應式為：

電池正極：13O₂+52e^-26O^2-      電池負極：2C₄H₁₀+26O^2--52e^-8CO₂+10H₂O

則固體電解質中的O^2-向__________極移動（填“正”或“負”）。

Answer 1

（1）2C₄H₁₀+13O₂8CO₂+10H₂O  （2）負

解析:

根據燃料電池的電極反應式，正、負極反應式相加即得總反應方程式。O^2-的移動方向可由原電池工作時離子移動方向依據來判斷，原電池工作時，陰離子移向負極，陽離子移向正極，因此O^2-移向負極。