Question

16．重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂．工业上以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，采用电化学法制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）．制备装置如图所示（阳离子交换膜只允许阳离子透过）． 制备原理：2CrO₄^2-（黄色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O．下列说法正确的是（　　）

• A． 电解时惰性电极应与直流电源的负极相连
• B． 通电后阴极室产生的现象为：产生无色气体，溶液由无色变黄色
• C． 制备过程中总的离子方程式为：2CrO₄^2-+3H₂O=Cr₂O₇^2-+2OH^-+2H₂↑+O₂↑
• D． 若实验开始时在右室中加入38.8克的K₂CrO₄，tmin后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3：2，此时电路中转移电子的物质的量为0.1mol

Answer 1

分析 A、依据2CrO₄^2-（黄色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O可知，惰性电极上氢氧根离子失电子生成氧气，则惰性电极为阳极判断；
B、阴极上氢离子得电子生成氢气，则产生的现象为：产生无色气体；
C、根据阴阳两极的反应相加即为总的离子方程式；
D、依据原子守恒、电子守恒计算．

解答 解：A、2CrO₄^2-（黄色）+H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O可知，惰性电极上氢氧根离子失电子生成氧气，则惰性电极为阳极，与直流电源的正极相连，故A错误；
B、阳极室发生氧化反应，氢氧根离子失去电子放电，电极反应为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阳极区氢离子浓度增大，平衡右移，溶液由黄色逐渐变为橙色，而不锈钢为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，则产生的现象为：产生无色气体，无溶液由无色变黄色，故B错误；
C、阳极室发生氧化反应，氢氧根离子失去电子放电，电极反应为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以制备过程中总的离子方程式为：4CrO₄^2-+4H₂O=2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，故C错误；
D、加入反应容器内的K₂CrO₄为38.8g 物质的量=$\frac{38.8g}{194g/mol}$=0.2mol，反应过程中有xmol K₂CrO₄转化为K₂Cr₂O₄，则阳极区剩余K₂CrO₄为（0.2-x）mol，对应的n（K）=2（0.2-x）mol，n（Cr）=（0.2-x）mol，生成的K₂Cr₂O₄为$\frac{x}{2}$mol，对应的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根据K与Cr的物质的量之比为3：2；$\frac{2（0.2-x）+x}{0.2-x+x}$=$\frac{3}{2}$，计算得到x=0.1，4CrO₄^2-+4H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$  2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，反应可知反应4molCrO₄^2-转移电子4mol，所以反应0.1molK₂CrO₄，电子转移0.1mol，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查了电解池原理分析判断，注意根据电极方程式判断两极的产物以及电极材料，题目难度中等，侧重于考查学生对电解知识的综合应用能力．