Question

（2011?姜堰市二模）微生物燃料電池簡稱MFC，是一種新型的燃料電池，它是以微生物作催化劑，以有機(jī)廢水為燃料，將有機(jī)廢水中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置．重慶大學(xué)工程熱物理研究所在實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建了一種“H”型微生物燃料電池，實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1所示，總反應(yīng)為2CH₃COOK+4H₂O+8K₂S₂O₈═4CO₂↑+7H₂SO₄+9K₂SO₄．研究表明，電池電壓的高低受到多樣因素的影響，并且實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在其他條件不變的情況下降低K₂S₂O₈溶液的pH，電池所提供的電壓會(huì)上升，如圖2所示．下列推斷肯定錯(cuò)誤的是（　　）

A．正極反應(yīng)：S₂O₈^2-+2e^-?2SO₄^2-

B．負(fù)極附近電解質(zhì)溶液pH會(huì)降低

C．增大CH₃COOK的濃度一定不會(huì)有利于提高電池的電壓

D．降低K₂S₂O₈溶液中pH，電壓會(huì)上升的原因可能是c（H⁺）增大使得S₂O₈^2-的氧化性增強(qiáng)，從而提高了電池的整體性能

Answer 1

分析：根據(jù)總反應(yīng)2CH₃COOK+4H₂O+8K₂S₂O₈═4CO₂↑+7H₂SO₄+9K₂SO₄，可知原電池工作時(shí)，CH₃COOK被氧化，應(yīng)為電池的負(fù)極，K₂S₂O₈被還原，應(yīng)為電池的正極，負(fù)極反應(yīng)式為2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，正極反應(yīng)式為S₂O₈^2-+2e^-═2SO₄^2-，在其他條件不變的情況下降低K₂S₂O₈溶液的pH，電池所提供的電壓會(huì)上升，說明在堿性條件下電池效率更高．

解答：解：A．K₂S₂O₈被還原生成SO₄^2-，應(yīng)為電池的正極，正極反應(yīng)式為S₂O₈^2-+2e^-═2SO₄^2-，故A正確；
B．負(fù)極反應(yīng)式為2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，H⁺濃度增大，負(fù)極附近電解質(zhì)溶液pH會(huì)降低，故B正確；
C．CH₃COO^-水解呈堿性，增大CH₃COOK的濃度，溶液堿性增強(qiáng)，從pH上可能與圖2不符，但如CH₃COOK的濃度過低，原電池放電效率低，電壓肯定低，故C錯(cuò)誤；
D．在酸性條件下S₂O₈^2-氧化性增強(qiáng)，有利于電池放電，提高了電池的整體性能，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)電源新型電池，題目難度中等，本題注意根據(jù)反應(yīng)的總方程式書寫電極反應(yīng)式，以此判斷反應(yīng)原理，此為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)．