Question

9．以鉻酸鉀（右室起始加入0.4molK₂CrO₄）為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下，下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?/td>
• B． 在陰極室，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑
• C． 若測(cè)得右室中K與Cr的物質(zhì)的量之比（$\frac{nk}{ncr}$）為3：2，則此過(guò)程電路中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1N_A
• D． 若測(cè)定陽(yáng)極液中K與Cr的物質(zhì)的量之比（$\frac{nk}{ncr}$）為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為2-d

Answer 1

分析 A．結(jié)合2CrO₄^2-${C}_{r}{O}_{4}^{-}$+2H⁺═$C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}$+H₂O判斷；
B．陰極上水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子；
C．結(jié)合電極方程式計(jì)算；
D．根據(jù)原子守恒計(jì)算其轉(zhuǎn)化率．

解答 解：A．陽(yáng)極室水失去電子，電極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，使陽(yáng)極區(qū)氫離子濃度增大，2CrO₄^2-+2H⁺═$C{r}_{2}{O}_{7}^{2-}$+H₂O平衡右移，溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬�，故A正確；
B．根據(jù)題意可知：電極均為惰性電極，在陰極室，水得電子變成氫氣，電極反應(yīng)為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，故B正確；
C．加入反應(yīng)容器內(nèi)的K₂CrO₄為0.4mol，反應(yīng)過(guò)程中有xmol K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₄，則陽(yáng)極區(qū)剩余K₂CrO₄為（0.4-x）mol，對(duì)應(yīng)的n（K）=2（0.4-x）mol，n（Cr）=（0.4-x）mol，生成的K₂Cr₂O₄為$\frac{x}{2}$mol，對(duì)應(yīng)的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根據(jù)K與Cr的物質(zhì)的量之比為3：2，$\frac{2（0.4-x）+x}{0.4-x+x}$=$\frac{3}{2}$，計(jì)算得到x=0.2，4CrO₄^2一+4H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$  2Cr₂O₇^2一+4OH^一+2H₂↑+O₂↑，反應(yīng)可知反應(yīng)4molCrO₄^2一轉(zhuǎn)移電子4mol，所以反應(yīng)0.2molK₂CrO₄，電子轉(zhuǎn)移0.2mol，故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的K₂CrO₄為1mol，反應(yīng)過(guò)程中有xmol K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₇，則陽(yáng)極區(qū)剩余K₂CrO₄為（1-x）mol，對(duì)應(yīng)的n（K）=2（1-x）mol，n（Cr）=（1-x）mol，生成的K₂Cr₂O₇為$\frac{x}{2}$mol，對(duì)應(yīng)的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根據(jù)：K與Cr的物質(zhì)的量之比為d，解得x=2-d，轉(zhuǎn)化率為$\frac{2-d}{1}×100%$=2-d，故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理，難點(diǎn)是計(jì)算轉(zhuǎn)化率，根據(jù)原子守恒即可計(jì)算其轉(zhuǎn)化率，根據(jù)陰陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)類型寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式．