Question

有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO₃)_x·nH₂O，经测定其摩尔质量为242 g·mol^－1．取1.21 g该晶体溶于水配成100 mL溶液，将此溶液倒入如图所示装置中，用石墨作电极进行电解．当有0.01 mol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0.32 g．

完成下列问题：

(1)金属M的相对原子质量为________，x＝________，n＝________．

(2)C极为________极．

(3)电解后溶液的H⁺浓度为(设电解前后溶液的体积不变________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)64　2　3 　　(2)负 　　(3)0.1 mol·L－1 　　思路解析：本题考查电解原理和相关计算． 　　(1)先求化合价＋x． 　　金属的物质的量为1.21÷242＝0.005(mol)，0.005×x＝0.01，可求得x＝2； 　　再求M的相对原子质量，0.005×M＝0.32，可求得M＝64； 　　再利用硝酸盐晶体的摩尔质量求n：64＋2×62＋18n＝242可顺利求得n＝3． 　　(2)A极析出铜，发生还原反应，为阴极，可推知C极为电源负极． 　　(3)方法1：利用析出的金属 　　2Cu(NO3)2＋4H2O2Cu＋4HNO3＋O2↑ 　　　　　　　　　　　　2×64 g　　　　4 mol 　　　　　　　　　　　　0.32 g　　　　y mol 　　2×64 g/0.32 g＝4 mol/y mol，可求得y＝0.01 mol，所以c(H+)＝0.01 mol/0.1 L＝0.1 mol·L－1． 　　方法2：利用电子转移 　　由电解的方程式可知，每转移1 mol电子，相应产生1 mol　HNO3．那么有0.01 mol电子通过电极时，产生的HNO3是0.01 mol，所以c(H+)＝0.01 mol/0.1 L＝0.1 mol·L－1．