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（11分）設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對(duì)世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。

最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2－離子�；卮鹑缦聠�(wèn)題：

12－1 以丁烷代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：              

12－2 這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是：                            

負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：                                 

固體電解質(zhì)里的O^2－的移動(dòng)方向是：                 

向外電路釋放電子的電極是：                   

12－3 人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是：
                                                                            

12－4 你認(rèn)為在ZrO₂晶體里摻雜Y₂O₃用Y^3＋代替晶體里部分的Zr^4＋對(duì)提高固體電解質(zhì)的導(dǎo)電能力會(huì)起什么作用？其可能的原因是什么？

答：                                                                            

12－5 汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全產(chǎn)生          堵塞電極的氣體通道，有人估計(jì)，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時(shí)間，正是新一代化學(xué)家的歷史使命。

設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對(duì)世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。

最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2－ 離子。回答如下問(wèn)題：

（1）以丁烷代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：            。

（2）這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是：            ；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：             。固體電解質(zhì)里的O^2－ 的移動(dòng)方向是：        。向外電路釋放電子的電極是：             。

（3）人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是：

                                                                           。

（4）你認(rèn)為在ZrO₂ 晶體里摻雜Y₂O₃ 用Y^3＋ 代替晶體里部分的Zr^4＋ 對(duì)提高固體電解質(zhì)的導(dǎo)電能力會(huì)起什么作用？其可能的原因是什么？

答：                                                                           

（5）汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全產(chǎn)生          堵塞電極的氣體通道，有人估計(jì)，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時(shí)間，正是新一代化學(xué)家的歷史使命。