Question

有一硝酸鹽晶體，其化學(xué)式為M（NO₃）_x?yH₂O，相對分子質(zhì)量為242．取1.21g該晶體溶于水，配成100mL溶液，將此溶液用石墨作電極進行電解，當(dāng)有0.01mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬全部析出．經(jīng)稱量陰極增重0.32g．求：
（1）金屬M的相對原子質(zhì)量及x、y值．
（2）電解后溶液的pH（電解過程中溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）依據(jù)n=

m

M

計算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)式、電子守恒和元素守恒分析計算；
（2）依據(jù)電解反應(yīng)幾乎電子 轉(zhuǎn)移守恒計算氫氧根離子的減小，電解過程中氫氧根離子減小和溶液中氫離子增加相同，計算氫離子濃度得到溶液pH．

解答： 解：（1）n（M）=n[M（NO₃）_x?yH₂O]=

1.21g

242g/mol

=0.005mol；
當(dāng)有0.01mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬全部析出．經(jīng)稱量陰極增重0.32g；
Ar（M）=

0.32

0.005

=64； 
M的化合價=

0.01mol

0.005mol

=2；
所以x=2
根據(jù)64+2（14+48）+18y=242          
得y=3
答：金屬M的相對原子質(zhì)量為64，x為+2、y為3；
（2）電解總反應(yīng)為2M（NO₃）₂+2H₂O

通電  .

2M+4HNO₃+O₂↑，0.01mol電子轉(zhuǎn)移，溶液中氫離子增加和氫氧根離子減小相同，依據(jù)電極反應(yīng)計算得到，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反應(yīng)過程中氫氧根離子減小0.01mol目前溶液中增加氫離子物質(zhì)的量為0.01mol，氫離子濃度=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，溶液pH=1，
答：電解后溶液的pH為1．

點評：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，主要是電解反應(yīng)過程中電子守恒的計算，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．