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)a 还原 (2)乙

(3)MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O 5Fe2＋－5e－=5Fe3＋

(4)0.5

【解析】(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，SO42-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＋=Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－=5Fe3＋。(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。