Question

16．重鉻酸鉀又名紅礬鉀，是化學實驗室中的一種重要分析試劑．工業(yè)上以鉻酸鉀（K₂CrO₄）為原料，采用電化學法制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）．制備裝置如圖所示（陽離子交換膜只允許陽離子透過）． 制備原理：2CrO₄^2-（黃色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O．下列說法正確的是（　�。�

• A． 電解時惰性電極應與直流電源的負極相連
• B． 通電后陰極室產生的現(xiàn)象為：產生無色氣體，溶液由無色變黃色
• C． 制備過程中總的離子方程式為：2CrO₄^2-+3H₂O=Cr₂O₇^2-+2OH^-+2H₂↑+O₂↑
• D． 若實驗開始時在右室中加入38.8克的K₂CrO₄，tmin后測得右室中K與Cr的物質的量之比為3：2，此時電路中轉移電子的物質的量為0.1mol

Answer 1

分析 A、依據2CrO₄^2-（黃色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O可知，惰性電極上氫氧根離子失電子生成氧氣，則惰性電極為陽極判斷；
B、陰極上氫離子得電子生成氫氣，則產生的現(xiàn)象為：產生無色氣體；
C、根據陰陽兩極的反應相加即為總的離子方程式；
D、依據原子守恒、電子守恒計算．

解答 解：A、2CrO₄^2-（黃色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O可知，惰性電極上氫氧根離子失電子生成氧氣，則惰性電極為陽極，與直流電源的正極相連，故A錯誤；
B、陽極室發(fā)生氧化反應，氫氧根離子失去電子放電，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陽極區(qū)氫離子濃度增大，平衡右移，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬�，而不銹鋼為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，則產生的現(xiàn)象為：產生無色氣體，無溶液由無色變黃色，故B錯誤；
C、陽極室發(fā)生氧化反應，氫氧根離子失去電子放電，電極反應為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陰極上氫離子得電子生成氫氣，所以制備過程中總的離子方程式為：4CrO₄^2-+4H₂O=2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，故C錯誤；
D、加入反應容器內的K₂CrO₄為38.8g 物質的量=$\frac{38.8g}{194g/mol}$=0.2mol，反應過程中有xmol K₂CrO₄轉化為K₂Cr₂O₄，則陽極區(qū)剩余K₂CrO₄為（0.2-x）mol，對應的n（K）=2（0.2-x）mol，n（Cr）=（0.2-x）mol，生成的K₂Cr₂O₄為$\frac{x}{2}$mol，對應的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根據K與Cr的物質的量之比為3：2；$\frac{2（0.2-x）+x}{0.2-x+x}$=$\frac{3}{2}$，計算得到x=0.1，4CrO₄^2-+4H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$  2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，反應可知反應4molCrO₄^2-轉移電子4mol，所以反應0.1molK₂CrO₄，電子轉移0.1mol，故D正確；
故選：D．

點評 本題考查了電解池原理分析判斷，注意根據電極方程式判斷兩極的產物以及電極材料，題目難度中等，側重于考查學生對電解知識的綜合應用能力．