Question

3．有一硝酸鹽晶體，其化學(xué)式為R（NO₃）_x•yH₂O，相對分子質(zhì)量為242． 取1.21g該晶體溶于水，配成100mL溶液，將此溶液用石墨作電極進行電解，當有0.01mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬全部析出．經(jīng)稱量陰極增重0.32g．下列敘述正確的是（　　）

• A． x=3
• B． 金屬R的相對原子質(zhì)量為56
• C． y=2
• D． 電解后溶液的pH=1（電解過程中溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

分析 依據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)式、電子守恒和元素守恒分析計算金屬M的相對原子質(zhì)量及x、y值；依據(jù)電解反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移守恒計算氫氧根離子的減小，電解過程中氫氧根離子減小和溶液中氫離子增加相同，計算氫離子濃度得到溶液pH．

解答 解：n（M）=n[M（NO₃）_x•yH₂O]=$\frac{1.21g}{242g/mol}$=0.005mol；
當有0.01mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬全部析出．經(jīng)稱量陰極增重0.32g；
Ar（M）=$\frac{0.32}{0.005}$=64； 
M的化合價=$\frac{0.01mol}{0.005mol}$=2；
所以x=2，根據(jù)64+2（14+48）+18y=242          
得y=3
所以金屬M的相對原子質(zhì)量為64，x為+2、y為3；
電解總反應(yīng)為2M（NO₃）₂+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2M+4HNO₃+O₂↑，0.01mol電子轉(zhuǎn)移，溶液中氫離子增加和氫氧根離子減小相同，依據(jù)電極反應(yīng)計算得到，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，反應(yīng)過程中氫氧根離子減小0.01mol目前溶液中增加氫離子物質(zhì)的量為0.01mol，氫離子濃度=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，溶液pH=1，
A、x=2，故A錯誤；
B、金屬R的相對原子質(zhì)量為64，故B錯誤；
C、y=3，故C錯誤；
D、電解后溶液的pH=1，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，主要是電解反應(yīng)過程中電子守恒的計算，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．