Question

【題目】根據(jù)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O設(shè)計(jì)如圖丙裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖丙中右側(cè)電極連接電源的_________極，電解制備過(guò)程的總反應(yīng)方程式為_________。測(cè)定陽(yáng)極液中Na和Cr的含量，若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a：b，則此時(shí)Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為_________。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇（CH3OH）燃料電池充當(dāng)電源，則負(fù)極反應(yīng)式為________________。

Answer 1

【答案】正 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ （2﹣）×100% CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O

【解析】

右側(cè)電極生成H＋，則消耗OH－，發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)為陽(yáng)極，則左側(cè)為陰極，連接電源的負(fù)極；根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算；甲醇（CH3OH）在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。

根據(jù)2CrO42－+2H＋=Cr2O72－+H2O，電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，即右側(cè)電極生成H＋，則消耗OH－，發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)為陽(yáng)極，則左側(cè)為陰極，連接電源的負(fù)極，電解制備過(guò)程的總反應(yīng)方程式為 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol，反應(yīng)過(guò)程中有xmol Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，則陽(yáng)極區(qū)剩余Na2CrO4為（1-x）mol，對(duì)應(yīng)的n（Na）=2（1-x）mol，n（Cr）=（1-x）mol，生成的Na2Cr2O7為 mol，對(duì)應(yīng)的n（Na）=xmol，n（Cr）=xmol，根據(jù)：Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b，解得x=2-，轉(zhuǎn)化率為=（2-）×100%；若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇（CH3OH）燃料電池充當(dāng)電源，則負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e－+3CO32－=4CO2+2H2O。故答案為：負(fù)； 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑；（2-）×100%；CH3OH-6e－+3CO32－=4CO2+2H2O。