Question

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：2CrO₄^2一（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2一（橙色）+H₂O．

（1）通電后陽(yáng)極室產(chǎn)生的現(xiàn)象為

 

；其電極反應(yīng)式是

 

．
（2）該制備過(guò)程總反應(yīng)的離子方程式可表示為4CrO₄^2一+4H₂O

通電  .

  2Cr₂O₇^2一+4OH^一+2H₂↑+O₂↑，若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在右室中加入38.8g K₂CrO₄，t分鐘后測(cè)得右室中K與Cr的物質(zhì)的量之比為3：2，則溶液中K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量之比為

 

；此時(shí)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）依據(jù)電解原理分析，溶液中陰離子放電，氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子濃度增大平衡正向進(jìn)行，溶液呈橙色；
（2）依據(jù)原子守恒、電子守恒計(jì)算；

解答： 解：（1）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 或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，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��?br />故答案為：陽(yáng)極產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬��?OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O 或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
 （2）加入反應(yīng)容器內(nèi)的K₂CrO₄為38.8g 物質(zhì)的量=

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

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；

2(0.2-x)+x

0.2-x+x

=

3

2

，計(jì)算得到x=0.1，溶液中K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量之比=（0.2-0.1）：

0.1

2

=2：1；4CrO₄^2一+4H₂O

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)0.1molK₂CrO₄，電子轉(zhuǎn)移0.1mol；
故答案為：2：1；0.1 mol；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解池原理分析判斷，電極原理的計(jì)算應(yīng)用沒(méi)注意元素守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．