Question

11．一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C₆H₁₀O₅表示．下列有关说法不正确的是（　　）

• A． 中间室Cl-移向左室
• B． X气体为CO₂
• C． 处理后的含硝酸根废水pH降低
• D． 电路中每通过4 mol电子，产生标准状况下X的体积为22.4L

Answer 1

分析 该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应生成X，电极反应式为C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，据此分析解答．

解答 解：该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应生成X，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，
A．放电时，电解质溶液中阴离子Cl^-移向负极室左室，故A正确；
B．有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，所以X气体为CO₂，故B正确；
C．正极电极反应式为2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，氢离子参加反应导致溶液酸性减小，溶液的pH增大，故C错误；
D．根据负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，电极反应式为C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺知，电路中每通过4mol电子，产生标准状况下X的体积为=$\frac{4}{24}$×6×22.4=22.4L，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学电源新型电池，侧重考查学生获取信息、分析推断能力，根据N元素化合价变化确定正负极，难点是电极反应式的书写，且原电池和电解池原理是高考高频点，要熟练掌握．