Question

1．已知KBiO₂+MnSO₄+H₂SO₄→Bi₂（SO₄）₃+KMnO₄+H₂O+K₂SO₄（未配平），利用上述化学反应设计成如图所示原电池（盐桥中装有含琼胶的饱和K₂SO₄溶液），下列说法正确的是（　　）

• A． 电池工作时，电子移向为石墨Ⅰ→溶液→盐桥→溶液→石墨Ⅱ
• B． 电池工作时，盐桥中的K⁺移向甲烧杯
• C． 甲烧杯中发生的电极反应为Mn²⁺-4e^-+4H₂O═MnO₄^-+8H⁺
• D． 电池工作一段时间后乙烧杯中溶液的pH增大

Answer 1

分析 根据反应KBiO₃+MnSO₄+H₂SO₄→Bi₂（SO₄）₃+KMnO₄+H₂O+K₂SO₄中，KBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，Bi元素化合价降低被还原，MnSO₄→KMnO₄，Mn元素化合价升高被氧化，则该原电池中负极甲石墨Ⅰ变化为：MnSO₄→KMnO₄，电极反应为Mn²⁺-5e^-+4H₂O═MnO₄^-+8H⁺，正极乙石墨Ⅱ变化为：KBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，电极反应为BiO₃^-+2e^-+6H⁺═Bi³⁺+3H₂O，据此分析．

解答 解：反应KBiO₃+MnSO₄+H₂SO₄→Bi₂（SO₄）₃+KMnO₄+H₂O+K₂SO₄中，KBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，Bi元素化合价降低被还原，MnSO₄→KMnO₄，Mn元素化合价升高被氧化，则该原电池中负极甲石墨Ⅰ变化为：MnSO₄→KMnO₄，电极反应为Mn²⁺-5e^-+4H₂O═MnO₄^-+8H⁺，正极乙石墨Ⅱ变化为：KBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，电极反应为BiO₃^-+2e^-+6H⁺═Bi³⁺+3H₂O，
A、电池工作时，电子移向为负极移向正极，但不经过溶液，故A错误；
B、盐桥中钾离子带正电荷，其移动方向为移向正极，则钾离子移向乙烧杯，故B错误；
C、负极甲石墨Ⅰ变化为：MnSO₄→KMnO₄，电极反应为Mn²⁺-5e^-+4H₂O═MnO₄^-+8H⁺，故C错误；
D、正极乙石墨Ⅱ变化为：KBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，电极反应为BiO₃^-+2e^-+6H⁺═Bi³⁺+3H₂O，消耗氢离子，则pH增大，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查原电池的工作原理及常见的化学电源，明确氧化还原反应中元素的化合价变化及原电池工作原理是解答本题的关键，题目难度不大．