Question

13．以鉻酸鉀為原料，電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：

下列說法不正確的是（　　）

• A． 在陰極室，發生的電極反應為2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑
• B． 在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變為橙色，是因為陽極區H⁺濃度增大，使平衡2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O向右移動
• C． 該制備過程中總反應的化學方程式為4K₂CrO₄+4H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2K₂Cr₂O₇+4KOH+2H₂↑+O₂↑
• D． 測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質的量之比（n_K/n_Cr）為d，則此時鉻酸鉀的轉化率為1

Answer 1

分析 A、陰極上得電子發生還原反應；
B、陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，氫離子濃度增大導致平衡移動，根據氫離子濃度的變化判斷溶液顏色的變化；
C、電解時，鉻酸鉀和水放電生成重鉻酸鉀、氫氣、氧氣和氫氧化鈉；
D、根據原子守恒計算其轉化率．

解答 解：A、根據題意可知：電極均為惰性電極，在陰極室，水得電子變成氫氣，電極反應為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，故A正確；
B、陽極室水失去電子，電極反應為：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，使陽極區氫離子濃度增大，平衡右移，故B正確；
C、總制備方程式為4K₂CrO₄ +4H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2K₂Cr₂O₇ +4KOH+2H₂↑+O₂↑，故C正確；
D、設加入反應容器內的K₂CrO₄為1mol，反應過程中有xmol K₂CrO₄轉化為K₂Cr₂O₇，則陽極區剩余K₂CrO₄為（1-x）mol，對應的n（K）=2（1-x）mol，n（Cr）=（1-x）mol，生成的K₂Cr₂O₇為$\frac{x}{2}$mol，對應的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根據：K與Cr的物質的量之比為d，解得x=2-d，轉化率為$\frac{2-d}{1}$=2-d，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查了電解原理，難點是計算轉化率，根據原子守恒即可計算其轉化率，根據陰陽極上發生的反應類型寫出相應的電極反應式．