化学
以10L 0.1mol/L铬酸钾(K2CrO4)溶液为原料,电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置示意图如下,下列说法不正确的是(  )A. 在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向右移动B. 在阴极室,通电后KOH溶液不断变浓,并产生气体H2C. CrO42-通过离子交换膜从阳极区域迁移到阴极区域D. 电解一段时间后测定阳极液中K和Cr的物质的量之比为d,则导线中转移电子的物质的量为(2-d)mol

2019-06-24

以10L 0.1mol/L铬酸钾(K2CrO4)溶液为原料,电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置示意图如下,下列说法不正确的是(  )
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A. 在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O向右移动

B. 在阴极室,通电后KOH溶液不断变浓,并产生气体H2

C. CrO42-通过离子交换膜从阳极区域迁移到阴极区域

D. 电解一段时间后测定阳极液中K和Cr的物质的量之比为d,则导线中转移电子的物质的量为(2-d)mol

优质解答
A.阳极室水失去电子,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,使阳极区氢离子浓度增大,使平衡2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O向右移动,现象为溶液逐渐由黄色变为橙色,故A正确;
B.根据题意可知:在阴极室,水得电子变成氢气,电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,通电后KOH溶液不断变浓,故B正确;
C.阳离子交换膜只允许阳离子通过,电解时,阳离子经过离子交换膜向阴极区移动,CrO42-为阴离子,无法通过离子交换膜从阳极区域迁移到阴极区域,故C错误;
D.设加入反应容器内的K2CrO4为1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,则阳极区剩余K2CrO4为(1-x)mol,对应的n(K)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的K2Cr2O7
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d,则
2(1-x)+x
1-x+x
=d,解得x=2-d,转化率为
2-d
1
=2-d,故D正确.
故选C.
A.阳极室水失去电子,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,使阳极区氢离子浓度增大,使平衡2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O向右移动,现象为溶液逐渐由黄色变为橙色,故A正确;
B.根据题意可知:在阴极室,水得电子变成氢气,电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,通电后KOH溶液不断变浓,故B正确;
C.阳离子交换膜只允许阳离子通过,电解时,阳离子经过离子交换膜向阴极区移动,CrO42-为阴离子,无法通过离子交换膜从阳极区域迁移到阴极区域,故C错误;
D.设加入反应容器内的K2CrO4为1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,则阳极区剩余K2CrO4为(1-x)mol,对应的n(K)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的K2Cr2O7
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d,则
2(1-x)+x
1-x+x
=d,解得x=2-d,转化率为
2-d
1
=2-d,故D正确.
故选C.
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