Question

【題目】根據2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O設計如圖丙裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖丙中右側電極連接電源的_________極，電解制備過程的總反應方程式為_________。測定陽極液中Na和Cr的含量，若Na與Cr的物質的量之比為a：b，則此時Na2CrO4的轉化率為_________。若選擇用熔融K2CO3作介質的甲醇（CH3OH）燃料電池充當電源，則負極反應式為________________。

Answer 1

【答案】正 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ （2﹣）×100% CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O

【解析】

右側電極生成H＋，則消耗OH－，發生氧化反應，右側為陽極，則左側為陰極，連接電源的負極；根據反應方程式計算；甲醇（CH3OH）在負極發生氧化反應。

根據2CrO42－+2H＋=Cr2O72－+H2O，電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，應在酸性條件下進行，即右側電極生成H＋，則消耗OH－，發生氧化反應，右側為陽極，則左側為陰極，連接電源的負極，電解制備過程的總反應方程式為 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。設加入反應容器內的Na2CrO4為1mol，反應過程中有xmol Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7，則陽極區剩余Na2CrO4為（1-x）mol，對應的n（Na）=2（1-x）mol，n（Cr）=（1-x）mol，生成的Na2Cr2O7為 mol，對應的n（Na）=xmol，n（Cr）=xmol，根據：Na與Cr的物質的量之比為a:b，解得x=2-，轉化率為=（2-）×100%；若選擇用熔融K2CO3作介質的甲醇（CH3OH）燃料電池充當電源，則負極反應式為CH3OH-6e－+3CO32－=4CO2+2H2O。故答案為：負； 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑；（2-）×100%；CH3OH-6e－+3CO32－=4CO2+2H2O。