포도당을 연료로 사용하는 미생물 연료전지의 구조를 그림에 나타내었다. 다음 질문에 답하십시오. (1) 이 연료전지에서 에너지 변환의 주요 형태는 ___입니다.
(1) 1차 전지는 작동 중에 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로, 그림에서 알 수 있듯이 전자가 음극에서 양극으로 흐릅니다. 포도당이 공급되는 전극은 산화 반응이 일어나는 1차 전지의 음극입니다.
그래서 답은: 화학 에너지에서 전기 에너지로;
(2) 포도당은 음극에서 전자를 잃고 산화됩니다. 전극 반응식은 C6H12O6 6H2O-24e-=6CO2 24H이며,
산소는 양극에서 전자를 받아 환원됩니다. 반응은 602 24H 24e-=12H2O입니다.
따라서 답은 다음과 같습니다: C6H12O6 6H2O-24e- =6CO2↑ 24H
(3) 포도당은 카르복실과 알데히드가 있는 환원당입니다. 미생물 연료전지이기 때문에 고온에서는 작동이 불가능합니다. 그렇지 않으면 고온에서 미생물 단백질이 응고될 수 있습니다.
그러므로 답은 수산기, 알데히드기입니다. 아니요, 고온은 미생물 단백질을 응고시키고 변성시킬 수 있습니다.
(4) 1차 배터리가 작동할 때 전해질의 양이온은 양극 쪽으로 이동하고, 음이온은 음극 쪽으로 이동하여 폐쇄형 배터리를 형성합니다. 방전 과정에서 H는 음극 영역에서 양극 영역으로 이동하여 OH-와 결합하여 H2O를 형성합니다.
그러므로 대답은 음입니다;
(5) 양극 반응은 602 24H 24e-=12H2O,
산소 1 mol이 소비되면 4 mol-가 이동하고,
C6H12O6 6H2O-24e로 계산 -=6CO2 24H:
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4mol-가 이동하면 1mol의 CO2가 생성되어 22.4L가 됩니다.
그러므로 답은 22.4입니다.