Question

有一硝酸鹽晶體，其化學式表示為M（NO₃）x?nH₂O經(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為242g?mol-1．取1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液．將此溶液倒入如圖所示裝置中，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．回答：
（1）金屬M的相對原子質(zhì)量為

 

，x=

 

，n=

 

．
（2）C極為

 

極．
（3）電解后溶液的pH為

 

（設電解前后溶液的體積不變）

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）依據(jù)題干信息可知A電極析出金屬，所以A電極是電解池的陰極，B是電解池的陽極，與電極相連的電源C為負極，D為正極；依據(jù)電子守恒和電極反應計算得到；
（2）依據(jù)電極判斷分析，陽極連接電源的正極，陰極連接電源的負極；
（3）依據(jù)電解方程式根據(jù)M的物質(zhì)的量求出氫離子的物質(zhì)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(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為242g?mol^-1．取1.21g該晶體物質(zhì)的量=

1.21g

242g/mol

=0.005mol；溶于水配成100mL溶液．將此溶液倒入如圖所示裝置中，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；析出的金屬電極反應為：
       M^x++xe^-═M
       1    x        M
0.005mol  0.01mol  0.32g
計算得到M=64g/mol；
x=2；
M（NO₃）_x?nH₂O經(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為242g?mol^-1．
64+62×2+18n=242
n=3；
故答案為：64；2；3；
（2）在A極得到金屬0.32g，A極為陰極，與A電極連接的電源C極為負極，故答案為：負；
（3）溶液中電解方程式為：2M²⁺+2HO

通電  .

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，故答案為：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(jù)是電子守恒，題目難度中等．