Question

【題目】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SO42-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

【答案】a 還原 乙 MnO4-＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O 5Fe2＋－5e－=5Fe3＋ 0.5

【解析】

(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，SO42-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＋=Mn2＋＋4H2O；乙燒杯中的電極反應式為5Fe2＋－5e－=5Fe3＋。

(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。