以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示．回答下列问题：（1）该燃料电池的能量转化主要形式是；在导线中电子流动方向是（用a、b表示）．（2）该电池负极反应式

Question

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示．
回答下列问题：
（1）该燃料电池的能量转化主要形式是______；在导线中电子流动方向是______（用a、b表示）．
（2）该电池负极反应式是：______．
（3）葡萄糖分子中含有的官能团是：______．
该电池能否在高温下工作？理由是：______．
（4）该电池放电过程中，H ⁺ 离子从______（填“正”或“负”）极区向______（填“正”或“负”）极区迁移．
（5）在该电池反应中，每消耗1molO ₂ ，理论上能生成标准状况下的CO ₂ ______L．

Answer 1

（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，工作时电子由负极经外电路流向正极，由图示可知，通入葡萄糖的一极为原电池的负极，发生氧化反应，
故答案为：由化学能转变为电能；由b到a；
（2）葡萄糖在负极失电子而被氧化，电极反应式为C ₆ H ₁₂ O ₆ +6H ₂ O-24e ^- =6CO ₂ +24H ⁺ ，
氧气在正极得电子而被还原，正极反应为60 ₂ +24H ⁺ +24e ^- =12H ₂ O，
故答案为：C ₆ H ₁₂ O ₆ +6H ₂ O-24e ^- =6CO ₂ ↑+24H ⁺ ；
（3）葡萄糖为还原性糖，分子中含有羧基和醛基，由于是微生物燃料电池，则不可能在高温下工作，否则高温能使微生物蛋白质凝固变性，
故答案为：羟基、醛基；不能，高温能使微生物蛋白质凝固变性；
（4）原电池工作时，电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，从而形成闭合回路，放电过程中，H ⁺ 从负极区向正极区迁移，结合OH ^- 形成H ₂ O，
故答案为：负；正；
（5）正极反应为60 ₂ +24H ⁺ +24e ^- =12H ₂ O，
消耗1mol氧气则转移4mole ^- ，
由C ₆ H ₁₂ O ₆ +6H ₂ O-24e ^- =6CO ₂ +24H ⁺ 计算出：
转移4mole ^- 则生成1molCO ₂ ，即22.4L，
故答案为：22.4．