微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如图所示。

已知石墨电极上反应为:C
6H
12O
6+6H
2O-24e
-
6CO
2+24H
+⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时,质子移向电源的______极,铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式_______________________________。
⑶ 化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO
2、H
2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是___________________(填序号)。
序号
| A
| B
| C
| D
| E
|
污水类型
| 生活污水
| 印染
| 电镀
| 造纸
| 硫酸工业废水
|
COD值(mg/L)
| 520
| 870
| 20
| 960
| 120
|