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(8分)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,其工作原理如右图所示。

已知石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e          6CO2+24H
⑴ 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,质子移向电源的      极,铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式                               
⑶ 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                   (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)
520
870
20
960
120
 
(8分)
⑴ 正(2分)   O2+4e+4H=2H2O(2分)
⑵ C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);△H=-2800kJ·mol1(2分)
⑶ CE(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a,b为石墨电极)。下列说法中正确的是(   )
A.电池工作时,正极反应式为:O2+2H2O+4e- ="==" 4OH-
B.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
C.电解时,a电极周围首先放电的是Br-而不是Cl-,说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
D.当电池中消耗0.02gH2时,a极周围会产生0.02gH2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

新型微生物原料电池可以将富含有机物的污水变成干净的水,同时提供电能。该电池中用质子交换膜将正负极分开。工作时,将污水注入反应槽中,污水中的有机物在微生物作用下分解放出电子和质子,质子通过交换膜到另一极与富含氧气的水反应。下列说法正确的是
A.注入污水的一极是电池的负极,发生氧化反应
B.注入污水的一极是电池的正极,发生氧化反应
C.这种新型微生物燃料电池适宜处理硫酸厂的废水
D.用葡萄糖表示污水中的有机物,通入污水一极的电极反应为
C6H12O6+6O26CO2+6H2O

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分)右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O

(1)请回答下列电极的名称:
通入CH3OH的电极名称是              
B(石墨)电极的名称是                
(2)写出电极反应式:
通入O2的电极的电极反应式是                                  
A(Fe)电极的电极反应式为                                 
(3)乙池中反应的化学方程式为                                     

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通乙烷(C2H6)和氧气,其中某一电极反应为:C2H6+18OH―14e=2CO32+12H2O。有关此电池的推断错误的是
A.通氧气的电极为正极
B.参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降
D.放电一段时间后,正极区附近溶液的pH减小

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(6分) 铅蓄电池是最普通的二次电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。工作时,该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。已知PbSO4是难溶性的电解质根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极是     ,其电极反应方程式为                      
(2)蓄电池的正极反应方程式为:PbO2 + 2e- + 4H+ +SO42- = PbSO4 + 2H2O,当电路中转移3mol电子时,被还原的PbO2的物质的量为       
(3)蓄电池工作时,其中电解质溶液的pH______(填“增大”、“减小”、“不变”)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,电解液为KOH,反应保持在较高温度,使生成的H2O蒸发,下列叙述正确的是
A.此电池能发出蓝色火焰
B.H2为正极,O2为负极
C.工作时,电解液的pH不断减小
D.电极反应为:负极2H2+4OH--4e-=4H2O;正极O2+2H2O+4e -=4OH-

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)

(1)判断BaCl2已过量的方法是                                              
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2
                                                                。
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是
                                                                
(4)在“粗盐提纯”的实验中,多次用到玻璃棒,在溶解、过滤、蒸发三个步骤中,玻璃棒所起的作用分别是    ____________                                      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁—过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是
A.电池的负极反应为:Mg – 2e= Mg2
B.电池工作时,H向负极移动
C.电池工作一段时间后,溶液的pH增大
D.电池总反应是:Mg + H2O2 + 2H= Mg2+ 2H2O

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