Question

(11分)設計燃料電池使汽油氧化直接產生電流，是本世紀最富有挑戰性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸氣，電池的電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-。回答下列問題：
（1）以辛烷（C₈H₁₈）為汽油的代表物，則這個電池放電時必發生反應的化學方程式是                                           。
（2）這個電池負極的電極反應式為C₈H₁₈ + 25O^2- =8CO₂ + 9H₂O +50e^-,，正極的電極反應式為                         ,固體電解質里O^2-的移動方向是                     。
（３）用此電池分別電解以下兩種溶液，假如電路中轉移了0.02 mol e^-，且電解池的電極均為惰性電極，試回答下列問題。
①電解M(NO₃)_x溶液時某一電極增加了g M，則金屬M的相對原子質量         
（用含“、x”的表達式表示）。
②電解含有0.01 mol CuSO₄和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，陽極產生的氣體在標準狀況下的體積是                         ；將電解后的溶液加水稀釋至1L，此時溶液的c（H⁺）=             。

Answer 1

（1）2C₈H₁₈ + 25O₂ = 16CO₂ + 18H₂O  (2)O₂ + 4e^- = 2O^2-；由正極流向負極
（3）①ax/0.02         ②0.168L   0.01mol/L

解析