Question

11．一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖所示，圖中有機(jī)廢水中有機(jī)物可用C₆H₁₀O₅表示．下列有關(guān)說法不正確的是（　�。�

• A． 中間室Cl-移向左室
• B． X氣體為CO₂
• C． 處理后的含硝酸根廢水pH降低
• D． 電路中每通過4 mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下X的體積為22.4L

Answer 1

分析 該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極是正極，電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極是負(fù)極，負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成X，電極反應(yīng)式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，據(jù)此分析解答．

解答 解：該原電池中，硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則右邊裝置中電極是正極，電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極是負(fù)極，負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成X，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，
A．放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子Cl^-移向負(fù)極室左室，故A正確；
B．有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，所以X氣體為CO₂，故B正確；
C．正極電極反應(yīng)式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，氫離子參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液酸性減小，溶液的pH增大，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)負(fù)極上有機(jī)物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺知，電路中每通過4mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下X的體積為=$\frac{4}{24}$×6×22.4=22.4L，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息、分析推斷能力，根據(jù)N元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，且原電池和電解池原理是高考高頻點(diǎn)，要熟練掌握．