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化学能与电能专题2009年14道高考题答案详解和要点提示

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：0点(会员免费)
- 资料来源：收集
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- 资料大小：206.65KB
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- 更新时间：2009-10-06 01:01:34
- 上传时间：2009-10-06 01:02:16
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※资料简介※
1.(江苏化学卷第12题，4分)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是

A．该电池能够在高温下工作

B．电池的负极反应为：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^- =6CO₂ ↑+24H⁺

C．放电过程中，H⁺从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO₂气体

1．答案：B

详解：高温条件下微生物（蛋白质受热变性）会变性，A错；根据图示：葡萄糖（碳元素0价）在微生物作用下生成二氧化碳（碳元素+4价），碳元素化合价升高，发生氧化反应，原电池的负极失电子发生氧化反应，所以发生该反应的电极是负极，题中采用质子交换膜，说明有H⁺通过交换膜，根据氧化还原反应的电荷守恒原理，葡萄糖失去电子产生二氧化碳的同时产生H⁺，C₆H₁₂O₆6CO₂ ↑+24H⁺ ，负极电极反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^- =6CO₂ ↑+24H⁺ ，B对；原电池内部阳离子应向正极移动，并在正极发生电极反应：6O₂+24e^-+24H⁺=12H₂O，C错；葡萄糖燃烧的化学方程式：C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂ ↑+6H₂O, 消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，D错。

要点1：葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的总反应式为：C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂ ↑+6H₂O

要点2：正负极反应式书写注意事项：①负极发生氧化反应，正极发生还原反应；②负极失电子数等于正极的得电子数；③正负极酸碱性符合题给的信息，体现电池反应的真实性、合理性、科学性。

本题的负极主要反应为：C₆H₁₂O₆→6CO₂ ↑，电极反应式两种可能：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^- =6CO₂ ↑+24H⁺（I），C₆H₁₂O₆-24e^- +36OH^-=6CO ↑+24H₂O（II），题给信息质子交换膜允许H⁺通过，葡萄糖燃烧产生二氧化碳而不是以碳酸根的形式存在，I式正确、II式错误。本题的正极反应主要为：6O₂→12H₂O, 电极反应式两种可能：6O₂+24e^-+24H⁺=12H₂O （I）；6O₂+24e^-+12H₂O =24OH^-（II），题给信息质子交换膜允许H⁺通过，H⁺通过质子交换膜向电子聚集的正极移动，并发生I式的电极反应，I式正确、II式错误。

要点3：微粒移动方向：电子从原电池的负极出发经过用电器流向原电池的正极；电解质溶液中的阳离子
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