Question

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。以葡萄糖溶液为例，其工作原理如图3-2所示。已知石墨电极上反应为：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-6CO₂+24H⁺

图3-2

(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，质子移向电源的___________极，铂碳上所发生的电极反应式为_________________________________________________。

(2)葡萄糖的燃烧热为2800kJ／mol，写出葡萄糖燃烧的热化学方程式：__________________。

(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___________(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

(4)在化学工作者的眼中，“垃圾是放错了位置的资源”。写出硫酸工业“废气”处理利用的化学方程式：____________________________________________。

Answer 1

(1)正 O₂+4e^-+4H⁺====2H₂O

(2) C₆H₁₂O₆ (s)+6O₂ (g)====6CO₂(g)+6H₂O(l)；ΔH=-2800kJ·mol^-1

(3)CE

(4)SO₂+2NH₃+H₂O=(NH₄)₂SO₃；(NH₄)₂SO₃+ H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄+SO₂↑+H₂O