Question

某金属的氯化物RCl_x13.5g溶于水配成0.100mol?L^-1的水溶液1.00L．取该溶液放入图的B烧杯中，电解一段时间，Cu极上放出11.2毫升（标准状况）气体，B烧杯中C₂极的质量增加0.0320g．求金属R的相对原子质量．

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：A为原电池，B为电解池，铜电极为原电池正极，氢离子在铜电极上得到电子生成氢气；B烧杯中C₂极为电解池的阴极，R^x+在C₂极发生还原反应生成R，依据串联电路特点，可知铜电极、C₂极转移的电子数相同，据此计算R的相对原子质量．

解答： 解：金属的氯化物RCl_x13.5g溶于水配成0.100mol?L^-1的水溶液1.00L，可知RCl_x的摩尔质量=

13.5g

0.1mol

=135g/mol，
由题意可知：A为原电池，B为电解池，铜电极为原电池正极，氢离子在铜电极上得到电子生成氢气，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑；B烧杯中C₂极为电解池的阴极，R^x+在C₂极发生还原反应生成R，电极反应式为：R^x++xe^-=R，Cu极上放出11.2mL的气体，物质的量为0.0005mol，电子转移0.001mol，依据串联电路特点，可知铜电极、C₂极转移的电子数相同，C₂极也应转移0.001mol电子，依据R^x++xe^-=R，如果R为+1价，也就是x=1，那么C₂增重0.032g为0.001mol，R的相对原子质量为32，这与RCl_x的摩尔质量是135g/mol不符，如果R为+2价，也就是x=2，那么C₂增重0.032g为0.0005mol，R的相对原子质量为64，正好RCl_x的摩尔质量是135g/mol，所以R的相对原子质量为64，
答：金属R的相对原子质量为64．

点评：本题考查了相对原子质量的计算，明确电解池、原电池工作原理是解题关键，注意电化学计算中转移电子数守恒规律的运用，题目难度中等．