Question

以铬酸钾(右室起始加入0.4molK₂CrO₄)为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示

意图如下，下列说法正确的是

A. 在阳极室，通电后溶液逐渐由橙色变为黄色

B. 电路中有0.2mol电子通过时，阳极与阴极溶液减少的质量差为1.4g

C. 若测得右室中K与Cr的物质的量之比为3:2，则此过程电路中共转移电子数为0.1N_A

D. 若测定阳极液中K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为2-d

Answer

D

【解析】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，2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O平衡右移，溶液逐渐由黄色变为橙色，A错误；B、由于阳极反应：2H2O-4e-=4H++O2↑和阴极反应：4H++4e-=2H2↑，如果不考虑H+能由阳极移向阴极，则当有0.2mol电子通过时，阳极室质量减少0.2g，阴极室质量减少1.6g，此时阳极与阴极溶液减少的质量差为1.4g，但溶液中的H+能由阳极移向阴极移动，故阳极与阴极溶液减少的质量差小于1.4g，B错误；C、加入反应容器内的K2CrO4为0.4mol，反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阳极区剩余K2CrO4为（0.4-x）mol，对应的n（K）=2（0.4-x）mol，n（Cr）=（0.4-x）mol，生成的K2Cr2O7为x/2mol，对应的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根据K与Cr的物质的量之比为3：2， ，计算得到x=0.2，4CrO42-+4H2O2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑，反应可知反应4molCrO42-转移电子4mol，所以反应0.2molK2CrO4，电子转移0.2mol，C错误；D、设加入反应容器内的K2CrO4为1mol，反应过程中有ymol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阳极区剩余K2CrO4为（1-y）mol，对应的n（K）=2（1-y）mol，n（Cr）=（1-y）mol，生成的K2Cr2O7为y/2mol，对应的n（K）=ymol，n（Cr）=ymol，根据：K与Cr的物质的量之比为d，解得y=2-d，转化率为2−d，D正确，答案选D。

【点睛：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，注意电子得失守恒和原子守恒的灵活应用。