重铬酸钾又名红矾钾,是化学实验室中的一种重要分析试剂.工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料,采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7).制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子透过).制备原理:2CrO42一(黄色)+2H+?Cr2O72一(橙色)+H2O.
(1)通电后阳极室产生的现象为;其电极反应式是
(2)该制备过程总反应的离子方程式可表示为4CrO42一+4H2O

通电

2Cr2O72一+4OH一+2H2↑+O2↑,若实验开始时在右室中加入38.8g K2CrO4,t分钟后测得右室中K与Cr的物质的量之比为3:2,则溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比为;此时电路中转移电子的物质的量为
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)依据电解原理分析,溶液中阴离子放电,氢氧根离子失电子发生氧化反应,氢离子浓度增大平衡正向进行,溶液呈橙色;
(2)依据原子守恒、电子守恒计算;
解答: 解:(1)阳极室发生氧化反应,氢氧根离子失去电子放电,电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O 或2H2O-4e-=O2↑+4H+,阳极区氢离子浓度增大,平衡右移,溶液由黄色逐渐变为橙色;
故答案为:阳极产生无色气体,溶液由黄色逐渐变为橙色;4OH--4e-=O2↑+2H2O 或2H2O-4e-=O2↑+4H+;
(2)加入反应容器内的K2CrO4为38.8g 物质的量=

38.8g
194g/mol

=0.2mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O4,则阳极区剩余K2CrO4为(0.2-x)mol,对应的n(K)=2(0.2-x)mol,n(Cr)=(0.2-x)mol,生成的K2Cr2O4为

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3:2;

2(0.2-x)+x
0.2-x+x

=

2

,计算得到x=0.1,溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比=(0.2-0.1):

2

=2:1;4CrO42一+4H2O

通电

2Cr2O72一+4OH一+2H2↑+O2↑,
反应可知反应4molCrO42一转移电子4mol,所以反应0.1molK2CrO4,电子转移0.1mol;
故答案为:2:1;0.1 mol;
点评:本题考查了电解池原理分析判断,电极原理的计算应用没注意元素守恒是解题关键,题目难度中等.
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