Question

20℃时将12.1gM（NO₃）_x?3H₂O晶体溶于44.3g水中，或在相同温度下将4.7gM（NO₃）_x无水盐溶于23.5g水中，均可制得该盐的饱和溶液．上述两部分溶液混合，再加水稀释为0.1mol/L，用惰性电极进行电解，当电极上通过0.15mol电子时，溶液中的M^x+离子恰好全部成单质析出（设无氢气生成）．试计算：
（1）20℃时M（NO₃）_x的溶解度；
（2）M（NO₃）_x?3H₂O的摩尔质量及x值；
（3）M的相对原子质量．

Answer 1

考点：电解原理,化学方程式的有关计算

专题：电化学专题

分析：（1）依据题干信息可知将4.7gM（NO₃）_x无水盐溶于23.5g水中，可制得该盐的饱和溶液，依据溶解度是一定温度下，100g水中溶解溶质达到饱和所溶解溶质的质量计算得到溶解度；
（2）依据溶解度概念列式计算
依据电极判断分析，阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极；

解答： 解：（1）在相同温度下将4.7gM（NO₃）_x无水盐溶于23.5g水中，可制得该盐的饱和溶液，溶解度是一定温度下，100g水中溶解溶质达到饱和所溶解溶质的质量计算得到溶解度得到：4.7g：23.5g=S：100；S=20g；
答：20℃时M（NO₃）_x的溶解度为20g；
（2）依据20℃时将12.1gM（NO₃）_x?3H₂O晶体溶于44.3g水中，或在相同温度下将4.7gM（NO₃）_x无水盐溶于23.5g水中，均可制得该盐的饱和溶液，溶质和溶剂之比列式计算，设M（NO₃）_x?3H₂O摩尔质量为Mo：

12.1×(Mo-54)

Mo

：（44.3+12.1×

54

Mo

）=20：100，计算得到Mo=242g/mol；
M（NO₃）_x?3H₂O=242，M（NO₃）_x的摩尔质量=242-54=188g/mol；
M金属物质的量=

12.1g

242g/mol

+

4.7g

188g/mol

=0.075mol；
用石墨作电极进行电解．当有0.15mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，析出的金属电极反应为：
        M^x++xe^-═M
        1       x   
   0.075mol    0.15mol 
x=2；
答：M（NO₃）_x?3H₂O的摩尔质量为242g/mol，x值为2；
（3）M（NO₃）_x?3H₂O经测定其摩尔质量为242g?mol^-1，x=2
M+62×2+18×3=242
M=64；
答：M的相对原子质量为64；

点评：本题考查了溶液中溶质溶解度的概念计算应用，电解原理的分析判断和电子守恒的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．