微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体.将有机物的化学能转化为电能.以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如图所示.
已知石墨电极上的反应为C6H12O6+6H2O-24e-═6CO2+24H+
(1)电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过.电池工作时,质子移向电池的正正极(填正或负),铂碳上所发生的电极反应式为:
O2+4e-+4H+═2H2OO2+4e-+4H+═2H2O
(2)葡萄糖的燃烧热为2800kJ•mol-1,写出葡萄糖完全燃烧的热化学方程式:C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2800kJ•mol-1C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2800kJ•mol-1
(3)化学需氧量(COD)是重要的水质指标.其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量.科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功.但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要.则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是CECE(填序号)
序号 | A | B | C | D | E |
污水类型 | 生活污水 | 印染 | 电镀 | 造纸 | 硫酸工业废水 |
COD值/mg•L-1 | 520 | 870 | 20 | 960 | 120 |
【考点】化学电源新型电池.
【答案】正;O2+4e-+4H+═2H2O;C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2800kJ•mol-1;CE
【解答】
【点评】
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