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，圖中有機廢水中有機物可用C₆H₁₀O₅表示．下列有關說法不正確的是（　　）

• 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，產生標準狀況下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生還原反應，則右邊裝置中電極是正極，電極反應式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極是負極，負極上有機物失電子發生氧化反應生成X，電極反應式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，據此分析解答．

解答 解：該原電池中，硝酸根離子得電子發生還原反應，則右邊裝置中電極是正極，電極反應式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，左邊裝置電極是負極，負極上有機物失電子發生氧化反應生成X，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，
A．放電時，電解質溶液中陰離子Cl^-移向負極室左室，故A正確；
B．有機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．正極電極反應式為2NO₃^-+10e^-+12H⁺=N₂↑+6H₂O，氫離子參加反應導致溶液酸性減小，溶液的pH增大，故C錯誤；
D．根據負極上有機物失電子發生氧化反應，有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳，電極反應式為C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺知，電路中每通過4mol電子，產生標準狀況下X的體積為=$\frac{4}{24}$×6×22.4=22.4L，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學電源新型電池，側重考查學生獲取信息、分析推斷能力，根據N元素化合價變化確定正負極，難點是電極反應式的書寫，且原電池和電解池原理是高考高頻點，要熟練掌握．