如圖是利用一種微生物將廢水中的有機物(如澱粉)和廢氣NO的化學能直接轉化為電能,下列說法中一定正確的是( ...
問題詳情:
如圖是利用一種微生物將廢水中的有機物(如澱粉)和廢氣NO的化學能直接轉化為電能,下列說法中一定正確的是( )
A.質子透過陽離子交換膜由右向左移動
B.電子流動方向為N→Y→X→M
C.M電極反應式:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2↑+24nH+
D.當M電極微生物將廢水中16.2 g澱粉轉化掉時,N電極產生134.4 L N2(標況下)
【回答】
C
【分析】
由題給資訊可知,該裝置為原電池,由圖可得:電解質溶液為**溶液,NO發生還原反應生成N2,因為原電池中,正極上得電子發生還原反應,負極上失電子發生氧化反應,則N為正極,M為負極。
【詳解】
A項,M為負極、N為正極,質子透過陽離子交換膜由負極區移動到正極區,即由左向右移動,故A錯誤;
B項,電子從負極(M極)流出,經外電路到X,經Y流入正極(N極),故B錯誤;
C項,有機物澱粉在負極(M極)失電子發生氧化反應,結合圖示,電極反應式為:(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2↑+24nH+,故C正確;
D項,16.2g澱粉(即0.1mol C6H10O5)反應,轉移2.4mol電子,因為正極(N極)反應為:2NO+4H++4e-=N2+H2O,則N電極產生0.6mol氮氣,在標準狀況下的體積為13.44 L,故D錯誤。
綜上所述,符合題意的選項為C。
【點睛】
本題考查電化學知識,根據題意判斷屬於原電池,利用圖中所給資訊,通過元素化合價的變化,確定得失電子(發生了還原反應還是氧化反應),從而確定正、負極,結合電解質溶液*鹼*書寫電極反應式,根據電極反應式確定電解質中離子移動方向、電子轉移數目、有關計算等。
知識點:電化學計算
題型:選擇題
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