Question

燃料電池是使氣體燃料氧化直接產(chǎn)生電流的裝置，這是本世紀最具挑戰(zhàn)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，另一電極通入丁烷，電池的電解質是摻雜了Y₂O₃（三氧化二釔）的ZrO₂（二氧化鋯）晶體，它在高溫下能傳導O^2－。試回答下列問題：

（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”）

（3）某金屬的相對原子質量為52.00，用上述電池電解該金屬的一種含氧酸鹽的酸性水溶液時，陽極每放出3360mL（標準狀況）氧氣，陰極析出金屬10.4g，在該含氧酸鹽中金屬的化合價為____，在該實驗中，若不考慮能量的損失，電池中消耗丁烷的質量最少是________g（結果精確至0.01g）。

Answer 1

（1）2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O

（2）負

（3）+3      1.33或1.34