Question

（1）最近有人利用反应“2C₄H₁₀＋13O₂=8CO₂＋10H₂O”制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入丁烷，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃（三氧化二钇）的ZrO₂（二氧化锆）晶体，它在高温下能传导O^2－。试回答下列问题：

固体电解质中的O^2－向       极移动（填“正”或“负”）；写出该燃料电池的电极反应式：电池正极                   ；电池负极                       。

（2）用如图装置电解MnSO₄溶液制MnO₂时，A极为：          极， A电极电极反应式为              ；a极为：        极，电解MnSO₄溶液制MnO₂的化学方程式                     。电解一段时间后， 溶液的pH将          （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）精炼铜时，粗铜应与直流电源的____________极（填“正”或“负”）相连，阴极的电极反应式为                    。

Answer

（1）负（1分）13O2＋52e－26O2－（2分）

2C4H10＋26O2－－52e－8CO2＋10H2O（2分）

（2）负（1分），CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O（2分）正极（1分）

MnSO4+H2O=MnO2+H2+H2SO4（条件通电）（2分）减小（1分）

（3）正（1分）Cu2++2e=Cu（2分）

【解析】

试题解析:丁烷的燃料电池属于原电池，丁烷做负极；发生氧化反应：C4H10＋34OH－－26e－===4CO＋22H2O；氧气在正极发生还原反应，13O2＋52e－ 26O2－；固体电解质中的O2－向负极移动；（2）原电池：通入甲烷为负极，发生氧化反应：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；电解池，a 为阳极；发生氧化反应：电解Mn2+--2e-+ 2H2O = MnO2+4H+；电解MnSO4溶液制MnO2的化学方程MnSO4+H2O=MnO2+H2+H2SO4 反应产生了硫酸，氢离子浓度增大，酸性增强，pH将变小；（3）精炼铜时，粗铜应与直流电源的正极相连，发生氧化反应，纯铜作阴极，发生还原反应：Cu2++ 2e = Cu；

考点:燃料电池、电解池相关知识考察。