14.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示,電解液為酸性環(huán)境.請回答下列問題:
(1)該燃料電池負極反應物是C6H12O6,正極反應:602+24H++24e-=12H2O,總電池反應:C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O.
(2)在放電過程中,H+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移(填“正極”或“負極”)
(3)在電池反應中,每轉(zhuǎn)移4mol電子,理論上能生產(chǎn)標準狀況下CO2氣體的體積為22.4L.

分析 葡萄糖與氧氣形成的燃料電池中,葡萄糖在負極失電子而被氧化,電極反應式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,
氧氣在正極得電子而被還原,正極反應為602+24H++24e-=12H2O,
放電過程中,H+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移,
由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+計算出:轉(zhuǎn)移4mole-則生成1molCO2

解答 解:(1)葡萄糖在負極失電子而被氧化,電極反應式為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,氧氣在正極得電子而被還原,正極反應為602+24H++24e-=12H2O,則該電池總反應為:C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O;
故答案為:C6H12O6;602+24H++24e-=12H2O;C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O;
(2)原電池工作時,電解質(zhì)中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,從而形成閉合回路,放電過程中,H+從負極區(qū)向正極區(qū)遷移,
故答案為:負極;正極;
(3)由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+計算出:轉(zhuǎn)移4mole-則生成1molCO2,則標準狀況下CO2氣體的體積為22.4L,
故答案為:22.4L.

點評 本題考查化學電源新型電池,明確正負極判斷與元素化合價變化關系是解本題關鍵,難點是電極反應式的書寫,題目難度中等,側(cè)重于考查學生對基礎知識的應用能力.

練習冊系列答案
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(2)石灰乳是生石灰與水形成的懸濁液,從充分利用海洋化學資源,提高經(jīng)濟效益的角度,生產(chǎn)生石灰的主要原料來源于海洋中的貝殼(或牡蠣殼等)
(3)操作A是過濾,操作B是加熱濃縮(或蒸發(fā)結晶).
(4)操作B后,由MgCl2•6H2O得到無水MgCl2應采取的操作是在HCl氣氛中加熱脫水,無水MgCl2在熔融狀態(tài)下電解的化學方程式為MgO熔點很高,熔融時耗費大量的能量而增加生產(chǎn)成本,從考慮成本和廢物循環(huán)利用的角度,副產(chǎn)物氯氣可以用于制鹽酸
(5)海水提鎂的過程,為什么要將海水中的氯化鎂轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸V,再轉(zhuǎn)變?yōu)槁然V海水中氯化鎂的含量很大,但鎂離子濃度很低,該過程可以使鎂離子富集,濃度高,且成本低.有人認為,可直接加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融MgO制金屬鎂,這樣可簡化實驗步驟,體現(xiàn)實驗的簡約性原則.你不同意(填“同意”或“不同意”)該同學的想法,你的理由是MgO熔點很高,熔融時耗費大量的能量而增加生產(chǎn)成本.

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