Question

3．微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示．下列有關微生物電池的說法錯誤的是（　　）

• A． 正極反應中有CO₂生成
• B． 微生物促進了反應中電子的轉移
• C． 質子通過交換膜從負極區移向正極區
• D． 電池總反應為C₆H₁₂O₆+6O₂═6CO₂+6H₂O

Answer 1

分析 A．根據圖知，負極上C₆H₁₂O₆失電子，正極上O₂得電子和H⁺反應生成水，負極的電極反應式為C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂+24H⁺，正極的電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；
B．葡萄糖在微生物的作用下將化學能轉化為電能，形成原電池；
C．原電池中，陽離子向正極移動，所以質子通過交換膜從負極區移向正極區；
D．燃料電池反應式和燃料燃燒方程式相同．

解答 解：A．根據圖知，負極上C₆H₁₂O₆失電子，正極上O₂得電子和H⁺反應生成水，負極的電極反應式為C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂+24H⁺，正極的電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，因此CO₂在負極產生，故A錯誤；
B．葡萄糖在微生物的作用下將化學能轉化為電能，形成原電池，有電流產生，所以微生物促進了反應中電子的轉移，故B正確；
C．通過原電池的電極反應可知，負極區產生了H⁺，根據原電池中陽離子向正極移動，可知質子（H⁺）通過交換膜從負極區移向正極區，故C正確；
D．該反應屬于燃料電池，燃料電池的電池反應式和燃燒反應式相同，則電池反應式為C₆H₁₂O₆+6O₂=6CO₂+6H₂O，故D正確；
故選A．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，正確判斷電解質溶液酸堿性是解本題關鍵，所有原電池中都是負極上失電子發生氧化反應、正極上得電子發生還原反應，難點是電極反應式的書寫．