以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图:下列说法不正确的是(  )A. 在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑B. 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C. 该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O 通电 . 2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D. 测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为1-d2

问题描述:

以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图:下列说法不正确的是(  )
A. 在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2
B. 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
C. 该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O

 通电 
.
 
2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2
D. 测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为1-
d
2

A、电极均为惰性电极,在阴极室发生还原反应,水得电子变成氢气,电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故A正确;
B、阳极室发生氧化反应,水失去电子放电,电极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阳极区氢离子浓度增大,平衡右移,故B正确;
C、阴极电极反应为:4H2O+4e-=4OH-+2H2↑,阳极反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,4CrO42-+4H+═2Cr2O72-+2H2O,故总制备方程式为4K2CrO4 +4H2

 电解 
.
 
2K2Cr2O7 +4KOH+2H2↑+O2↑,故C正确;
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,
2(1−x)+x
1−x+x
=d
,解得x=2-d,转化率为
2−d
1
×100%=2-d,故D错误;
故选D.
答案解析:A、阴极上得电子发生还原反应,氢离子放电;
B、阳极上水失电子生成氧气和氢离子,氢离子浓度增大导致平衡移动,根据氢离子浓度的变化判断溶液颜色的变化;
C、将阳极室、阴极室发生的反应加合可得总的反应式,注意阴极室还发生反应衡2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O;
D、根据原子守恒计算其转化率.
考试点:电解原理.
知识点:本题考查了电解原理,难点是计算转化率,根据原子守恒即可计算其转化率,根据阴阳极上发生的反应类型写出相应的电极反应式.