Question

有一硝酸盐晶体，其化学式为M（NO₃）_x?yH₂O，相对分子质量为242．取1.21g该晶体溶于水，配成100mL溶液，将此溶液用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子发生转移时，溶液中金属全部析出．经称量阴极增重0.32g．求：
（1）金属M的相对原子质量及x、y值．
（2）电解后溶液的pH（电解过程中溶液体积变化忽略不计）

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）依据n=

m

M

计算物质的量，结合化学式、电子守恒和元素守恒分析计算；
（2）依据电解反应几乎电子 转移守恒计算氢氧根离子的减小，电解过程中氢氧根离子减小和溶液中氢离子增加相同，计算氢离子浓度得到溶液pH．

解答： 解：（1）n（M）=n[M（NO₃）_x?yH₂O]=

1.21g

242g/mol

=0.005mol；
当有0.01mol电子发生转移时，溶液中金属全部析出．经称量阴极增重0.32g；
Ar（M）=

0.32

0.005

=64； 
M的化合价=

0.01mol

0.005mol

=2；
所以x=2
根据64+2（14+48）+18y=242          
得y=3
答：金属M的相对原子质量为64，x为+2、y为3；
（2）电解总反应为2M（NO₃）₂+2H₂O

通电  .

2M+4HNO₃+O₂↑，0.01mol电子转移，溶液中氢离子增加和氢氧根离子减小相同，依据电极反应计算得到，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反应过程中氢氧根离子减小0.01mol目前溶液中增加氢离子物质的量为0.01mol，氢离子浓度=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，溶液pH=1，
答：电解后溶液的pH为1．

点评：本题考查了电解原理的分析应用，主要是电解反应过程中电子守恒的计算，掌握基础是关键，题目难度中等．