18.(9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,其工作原理如下图所示。
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已知石墨电极上反应式为:![]()
(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(即H+)移向该电池的________极,铂碳电极上所发生的电极反应式为________________。
(2)已知l.8g固体葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出28kJ的热量,写出该反应的热化学方程式________________________________。
(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二氧化碳、水所消耗的氧气的质量。科学家设想利用该类电池来处理某些污水,并进行发电。但如果1L废水中的有机物(折算为葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。
若1L水中的有机物(折算为葡萄糖)完全燃烧放出的热量为5.6kJ,则该水样的COD为________mg/L。
下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是________(填写序号字母)。
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序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
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污水类型 |
生活污水 |
印染 |
电镀 |
造纸 |
硫酸工业废水 |
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COD值(mg/L) |
520 |
870 |
20 |
960 |
120 |