以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示.回答下列问题:(1)该燃料电池的能量转化主要形式是______;在导线中电子流动方向是______(用a、b表示)

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示.回答下列问题:(1)该燃料电池的能量转化主要形式是______;在导线中电子流动方向是______(用a、b表示)

题型:不详难度:来源:
以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示.
回答下列问题:
(1)该燃料电池的能量转化主要形式是______;在导线中电子流动方向是______(用a、b表示).
(2)该电池负极反应式是:______.
(3)葡萄糖分子中含有的官能团是:______.
该电池能否在高温下工作?理由是:______.
(4)该电池放电过程中,H+离子从______(填“正”或“负”)极区向______(填“正”或“负”)极区迁移.
(5)在该电池反应中,每消耗1molO2,理论上能生成标准状况下的CO2______L.魔方格
答案
(1)原电池是将化学能转变为电能的装置,工作时电子由负极经外电路流向正极,由图示可知,通入葡萄糖的一极为原电池的负极,发生氧化反应,
故答案为:由化学能转变为电能;由b到a;
(2)葡萄糖在负极失电子而被氧化,电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
氧气在正极得电子而被还原,正极反应为602+24H++24e-=12H2O,
故答案为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
(3)葡萄糖为还原性糖,分子中含有羧基和醛基,由于是微生物燃料电池,则不可能在高温下工作,否则高温能使微生物蛋白质凝固变性,
故答案为:羟基、醛基;不能,高温能使微生物蛋白质凝固变性;
(4)原电池工作时,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,从而形成闭合回路,放电过程中,H+从负极区向正极区迁移,结合OH-形成H2O,
故答案为:负;正;
(5)正极反应为602+24H++24e-=12H2O,
消耗1mol氧气则转移4mole-
由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+计算出:
转移4mole-则生成1molCO2,即22.4L,
故答案为:22.4.
举一反三
2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200°C左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全.电池总反应为:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图:
(1)______极(填a或b)为电池的负极,电池工作时电流方向为______;
(2)写出电池正极反应方程式______;
(3)电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有______mol电子转移.魔方格
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甲醇燃料电池可用于笔记本电脑等,它一极通入氧气,另一极通入甲醇;电解质能传导H+.电池工作时,2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,下列说法正确的是(  )
A.通甲醇一极为正极
B.正极电极反应式3O2+12H++12e-=6H2O
C.电池工作时电子从氧气一极流向甲醇一极
D.当转移24mole-时,消耗的甲醇2mol
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为体现绿色世博、低碳世博、科技世博,上海世博会已经开始使用中国自己生产的燃料电池汽车,该车以氢气和空气中的氧气为燃料,KOH为电解质溶液,真正实现了“零排放”.该电池的负极反应式为______,从能量角度分析氢气用作燃料电池与直接燃烧相比主要优点是______.
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燃料电池是目前正在探索的一种新型电池,现在已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是:x 极:O2(g)+2H2O(l)+4e-→4OH-y极:2H2(g)+4OH--4e-→4H2O(l)+,判断下列说法中正确的是(  )
A.x极发生氧化反应B.x极是负极
C.y极发生氧化反应D.电子由x极流向y极
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2006年12月28日,韩国三星电子集团,正式向外界公布了Q35笔记本电脑的燃料电池,这款可装载1公升甲醇的碱性燃料电池,可供笔记本电脑160小时的电池续航力.如果每周用5次,每次用八小时,可以使用将近一个月,这款燃料电池输出最大功率为20瓦.下列有关该电池的描述错误的是(  )
A.该电池的负极反应为甲醇失去电子被氧化
B.该电池工作时正极区的PH降低
C.该电池放电的总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-═2CO32-+6H2O
D.电池工作时,电解质中的OH-向负极移动
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