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，溶液中金属恰好全部析出，经称量阴极增重0.32g。求：
（1）金属M的相对原子质量及x、y。
（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

（1）n(M)=n[M(NO₃)_x·yH₂O]= =0.005mol
    M的化合价=      所以x="2"
根据64+2(14+48)+18y=242         得y="3"
（2）电解总反应为：
2M(NO₃)₂+2H₂O= 2M  + 4HNO₃ +O₂↑
2       4
0.005mol    y
y(HNO₃)=      
pH  = －lg10^－1 =  1 

试题分析：由题知用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g，故A极为阴极；析出的金属电极反应为：
M^x+  +  xe^-   ═  M
1         x            M
0.005mol  0.01mol    0.32g  
计算得到M=64g/mol；
x=2；
M（NO₃）_x?yH₂O经测定其摩尔质量为242g?mol^-1．
64+62×2+18y=242
y=3；
溶液中电解方程式为：2M²⁺+2HO2M+O₂↑+4H⁺，已知电解生成M为0.32g，则n（M）==0.005mol，所以n（H⁺）=2n（M）=0.01mol，所以c（H⁺）==0.1mol/L，则pH=1，
答：电解结束后溶液的pH为1。