Question

16．重鉻酸鉀又名紅礬鉀，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)法制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）．制備裝置如圖所示（陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子透過(guò)）． 制備原理：2CrO₄^2-（黃色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 電解時(shí)惰性電極應(yīng)與直流電源的負(fù)極相連
• B． 通電后陰極室產(chǎn)生的現(xiàn)象為：產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液由無(wú)色變黃色
• C． 制備過(guò)程中總的離子方程式為：2CrO₄^2-+3H₂O=Cr₂O₇^2-+2OH^-+2H₂↑+O₂↑
• D． 若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在右室中加入38.8克的K₂CrO₄，tmin后測(cè)得右室中K與Cr的物質(zhì)的量之比為3：2，此時(shí)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol

Answer 1

分析 A、依據(jù)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(yáng)極判斷；
B、陰極上氫離子得電子生成氫氣，則產(chǎn)生的現(xiàn)象為：產(chǎn)生無(wú)色氣體；
C、根據(jù)陰陽(yáng)兩極的反應(yīng)相加即為總的離子方程式；
D、依據(jù)原子守恒、電子守恒計(jì)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(yáng)極，與直流電源的正極相連，故A錯(cuò)誤；
B、陽(yáng)極室發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子失去電子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陽(yáng)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(chǎn)生的現(xiàn)象為：產(chǎn)生無(wú)色氣體，無(wú)溶液由無(wú)色變黃色，故B錯(cuò)誤；
C、陽(yáng)極室發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子失去電子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，陰極上氫離子得電子生成氫氣，所以制備過(guò)程中總的離子方程式為：4CrO₄^2-+4H₂O=2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，故C錯(cuò)誤；
D、加入反應(yīng)容器內(nèi)的K₂CrO₄為38.8g 物質(zhì)的量=$\frac{38.8g}{194g/mol}$=0.2mol，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（0.2-x）mol，對(duì)應(yīng)的n（K）=2（0.2-x）mol，n（Cr）=（0.2-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；$\frac{2（0.2-x）+x}{0.2-x+x}$=$\frac{3}{2}$，計(jì)算得到x=0.1，4CrO₄^2-+4H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$  2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，反應(yīng)可知反應(yīng)4molCrO₄^2-轉(zhuǎn)移電子4mol，所以反應(yīng)0.1molK₂CrO₄，電子轉(zhuǎn)移0.1mol，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解池原理分析判斷，注意根據(jù)電極方程式判斷兩極的產(chǎn)物以及電極材料，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)電解知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．