Question

以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池的結構如圖所示．
回答下列問題：
（1）該燃料電池的能量轉化主要形式是______；在導線中電子流動方向是______（用a、b表示）．
（2）該電池負極反應式是：______．
（3）葡萄糖分子中含有的官能團是：______．
該電池能否在高溫下工作？理由是：______．
（4）該電池放電過程中，H⁺離子從______（填“正”或“負”）極區(qū)向______（填“正”或“負”）極區(qū)遷移．
（5）在該電池反應中，每消耗1molO₂，理論上能生成標準狀況下的CO₂______L．

Answer 1

（1）原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，工作時電子由負極經(jīng)外電路流向正極，由圖示可知，通入葡萄糖的一極為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，
故答案為：由化學能轉變?yōu)殡娔�；由b到a；
（2）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，
故答案為：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂↑+24H⁺；
（3）葡萄糖為還原性糖，分子中含有羧基和醛基，由于是微生物燃料電池，則不可能在高溫下工作，否則高溫能使微生物蛋白質凝固變性，
故答案為：羥基、醛基；不能，高溫能使微生物蛋白質凝固變性；
（4）原電池工作時，電解質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，結合OH^-形成H₂O，
故答案為：負；正；
（5）正極反應為60₂+24H⁺+24e^-=12H₂O，
消耗1mol氧氣則轉移4mole^-，
由C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂+24H⁺計算出：
轉移4mole^-則生成1molCO₂，即22.4L，
故答案為：22.4．