Question

(8分)为测定某氧化物（化学式为MO）中M是何种金属，做以下实验：称取该氧化物8.0g溶于适量的稀硫酸中，再配制成250.0mL溶液。取该溶液50.0mL用惰性电极进行电解，当刚好电解完全时，电极析出M 1.28g 。通过计算回答以下问题：

（1）M是什么金属？

（2）最初配制的溶液中，该金属离子物质的量浓度是多少？

（3）若50mL此电解液在电解后体积变为40mL，此时溶液的c(H+)是多少？

 

Answer 1

（8分）⑴ Cu……………………（ 3分 ）

⑵原溶液中Cu2+=0.4 mol/L……………………（ 3分 ）

⑶c(H+)=1 mol/L…………………… ( 2分 ）

【解析】

试题分析：（1）氧化物8.0g溶于适量的稀硫酸中，再配制成250.0mL溶液，取该溶液50.0mL用惰性电极进行电解，则50mL溶液中氧化物的质量相当于是8.0g/5=1.6g，电极析出M 1.28g，则1.6g该氧化物MO中O元素的质量是1.6g-1.28g=0.32g，所以则1.6gMO中O元素的物质的量是0.32g/16g/mol=0.02mol，即1.6gMO的物质的量是0.02mol，所以MO的摩尔质量是1.6g/0.02mol=80g/mol，数值上=16+M的相对原子质量，所以M的相对原子质量是64，所以M是金属Cu；

（2）8.0gCuO的物质的量是8.0g/80g/mol=0.1mol，所以最初配制的溶液中，Cu2+离子物质的量浓度是0.1mol/0.25L=0.4mol/L；

（3）根据电解硫酸铜的离子方程式2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，生成1.28gCu，物质的量是1.28g/64g/mol=0.02mol，则生成的氢离子的物质的量是n(H+)=2n(Cu)=0.04mol，所以此时溶液的c(H+)=0.04mol/0.04L=1mol/L。

考点：考查电解原理的应用与计算，物质的量浓度的计算