Question

某研究性學習小組根據反應2KMnO₄＋10FeSO₄＋8H₂SO₄=2MnSO₄＋5Fe₂(SO₄)₃＋K₂SO₄＋8H₂O設計如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質的物質的量濃度均為1 mol·L^－1，溶液的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K₂SO₄溶液。

回答下列問題：
(1)此原電池的正極是石墨       (填“a”或“b”)，發生       反應。
(2)電池工作時，鹽橋中的SO₄^2-移向       (填“甲”或“乙”)燒杯。
(3)兩燒杯中的電極反應式分別為：甲               ，乙               。
(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO₄濃度變為1.5 mol·L^－1，則反應中轉移的電子為       mol。

Answer 1

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

(1)根據題目提供的總反應方程式可知，KMnO₄作氧化劑，發生還原反應，故石墨a是正極。(2)電池工作時，SO₄^2-向負極移動，即向乙燒杯移動。(3)甲燒杯中的電極反應式為MnO₄^-＋5e^－＋8H^＋=Mn^2＋＋4H₂O；乙燒杯中的電極反應式為5Fe^2＋－5e^－=5Fe^3＋。(4)溶液中的MnSO₄濃度由1 mol·L^－1變為1.5 mol ·L^－1，由于溶液的體積未變，則反應過程中生成的MnSO₄的物質的量為0.5 mol·L^－1×0.2 L＝0.1 mol，轉移的電子為0.1 mol×5＝0.5 mol。