Question

【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：

下列說法正確的是

A. 電流由a極沿導線流向b極

B. 每轉移1 mol e－，標準狀況下，消耗O2 2.8L

C. 微生物所在電極區放電時發生還原反應

D. 負極的電極反應式為HS－＋4H2O－8e－=SO42-＋9H＋

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖可知硫酸鹽還原菌可以將有機物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以將硫氫根離子氧化成硫酸根離子，所以兩種細菌存在，就會循環把有機物氧化成CO2 失去電子，負極上HS-在硫氧化菌作用下轉化為SO42-，失電子發生氧化反應，電極反應式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；正極上是氧氣得電子的還原反應：4H++O2+4e-=2H2O，結合原電池原理分析解答。

A．根據上述分析和H+的移動方向，b是電池的正極，a是負極，則電子從a流出沿導線流向b極，則電流從b流出沿導線流向a極，故A錯誤；

B．根據4H++O2+4e-=2H2O，每轉移1 mol e－，消耗O2 0.25mol，標準狀況下的體積為5.6L，故B錯誤；

C．微生物所在電極區為負極，放電時發生氧化反應，故C錯誤；

D．負極上HS-在硫氧化菌作用下轉化為SO42-，失電子發生氧化反應，電極反應式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，故D正確；

答案選D。