Question

有一硝酸鹽晶體，分子式為M（NO₃）_x?nH₂O，經測定其摩爾質量為242g/mol．取1.21g此晶體溶于水，配制成100mL溶液．將其置于電解池中用惰性材料為電極進行電解．當有0.01mol電子通過電極時，溶液中全部金屬離子在陰極上析出，電極增重0.32g．
（1）求1.21g此鹽晶體的物質的量和M的相對原子質量．
（2）求x和n的值．
（3）若電解過程中溶液體積不變，求電解結束后溶液的pH．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）硝酸鹽的摩爾質量和質量求出物質的量；根據轉移電子和生成固體的質量求出M的相對原子質量；
（2）依據電子守恒和電極反應計算x值，依據M（NO₃）_x?nH₂O及其摩爾質量求n值；
（3）依據電解方程式根據M的物質的量求出氫離子的物質的量，然后求pH．

解答： 解：（1）有一硝酸鹽晶體，其化學式表示為M（NO₃）_x?nH₂O經測定其摩爾質量為242g?mol^-1．取1.21g該晶體物質的量=

1.21g

242g/mol

=0.005mol；溶于水配成100mL溶液．用石墨作電極進行電解．當有0.01mol電子通過電極時，溶液中的金屬陽離子全部析出，在A極得到金屬0.32g，A極為陰極，析出的金屬，
設其摩爾質量為Mg/mol，
       M^x++xe^-═M
        1  x     M
0.005mol 0.01mol 0.32g  
解得M=64g/mol；x=2；
答：1.21g此鹽晶體的物質的量為0.005mol；M的相對原子質量為64；
（2）M（NO₃）_x?nH₂O經測定其摩爾質量為242g?mol^-1．
64+62×2+18n=242
n=3；依據分析（1）可知x=2，
答：x的值為2，n的值為3；
（3）溶液中電解方程式為：2M²⁺+2HO

電解  .

2M+O₂↑+4H⁺，已知電解生成M為0.32g，則n（M）=

0.32g

64g/mol

=0.005mol，所以n（H⁺）=2n（M）=0.01mol，所以c（H⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，則pH=1，
答：電解結束后溶液的pH為1．

點評：本題考查了電極原理的分析判斷，電極反應和電極計算應用的依據是電子守恒，題目難度中等．