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，以有機廢水為燃料，將有機廢水中的化學能直接轉化為電能的一種裝置．重慶大學工程熱物理研究所在實驗室中構建了一種“H”型微生物燃料電池，實驗裝置圖如圖1所示，總反應為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，并且實驗中發現，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上升，如圖2所示．下列推斷肯定錯誤的是（　　）

A．正極反應：S₂O₈^2-+2e^-?2SO₄^2-

B．負極附近電解質溶液pH會降低

C．增大CH₃COOK的濃度一定不會有利于提高電池的電壓

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

Answer 1

分析：根據總反應2CH₃COOK+4H₂O+8K₂S₂O₈═4CO₂↑+7H₂SO₄+9K₂SO₄，可知原電池工作時，CH₃COOK被氧化，應為電池的負極，K₂S₂O₈被還原，應為電池的正極，負極反應式為2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，正極反應式為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-，應為電池的正極，正極反應式為S₂O₈^2-+2e^-═2SO₄^2-，故A正確；
B．負極反應式為2CH₃COO^--16e^-+6H₂O=4CO₂+18H⁺，H⁺濃度增大，負極附近電解質溶液pH會降低，故B正確；
C．CH₃COO^-水解呈堿性，增大CH₃COOK的濃度，溶液堿性增強，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錯誤；
D．在酸性條件下S₂O₈^2-氧化性增強，有利于電池放電，提高了電池的整體性能，故D正確．
故選C．

點評：本題考查化學電源新型電池，題目難度中等，本題注意根據反應的總方程式書寫電極反應式，以此判斷反應原理，此為解答該題的關鍵，也是易錯點．