Question

某研究性学习小组根据反应2KMnO₄＋10FeSO₄＋8H₂SO₄=2MnSO₄＋5Fe₂(SO₄)₃＋K₂SO₄＋8H₂O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L^－1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K₂SO₄溶液。

回答下列问题：
(1)此原电池的正极是石墨       (填“a”或“b”)，发生       反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO₄^2-移向       (填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)两烧杯中的电极反应式分别为：甲               ，乙               。
(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO₄浓度变为1.5 mol·L^－1，则反应中转移的电子为       mol。

Answer 1

(1)a　还原　(2)乙
(3)MnO₄^-＋5e^－＋8H^＋=Mn^2＋＋4H₂O    5Fe^2＋－5e^－=5Fe^3＋
(4)0.5

(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO₄作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO₄^2-向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO₄^-＋5e^－＋8H^＋=Mn^2＋＋4H₂O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe^2＋－5e^－=5Fe^3＋。(4)溶液中的MnSO₄浓度由1 mol·L^－1变为1.5 mol ·L^－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO₄的物质的量为0.5 mol·L^－1×0.2 L＝0.1 mol，转移的电子为0.1 mol×5＝0.5 mol。