题目内容

有一硝酸盐晶体,其化学式为R(NO32?xH2O,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,当溶液中金属全部析出时停止电解,经称量阴极增重0.32g.求:
(1)金属R的相对原子质量
(2)x值
(3)电解后溶液的pH(电解过程中溶液体积变化忽略不计).
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1-2)依据n=
m
M
计算物质的量,结合化学式、电子守恒和元素守恒分析计算;
(3)依据电解反应几乎电子 转移守恒计算氢氧根离子的减小,电解过程中氢氧根离子减小和溶液中氢离子增加相同,计算氢离子浓度得到溶液pH.
解答: 解:(1)n(R)=n[R(NO32?xH2O]=
1.21g
242g/mol
=0.005mol;当溶液中金属全部析出时,则根据阴极反应:R2++2e-═R,所以有0.01mol电子发生转移,经称量阴极增重0.32g,Ar(M)=
0.32
0.005
=64,答:金属M的相对原子质量为64; 
(2)根据64+2(14+48)+18x=242,解得x=3,答:x为3;
(2)电解总反应为2M(NO32+2H2O
 通电 
.
 
2M+4HNO3+O2↑,0.01mol电子转移,溶液中氢离子增加和氢氧根离子减小相同,依据电极反应计算得到,4OH--4e-=2H2O+O2↑,反应过程中氢氧根离子减小0.01mol目前溶液中增加氢离子物质的量为0.01mol,氢离子浓度=
0.01mol
0.1L
=0.1mol/L,溶液pH=1,
答:电解后溶液的pH为1.
点评:本题考查了电解原理的分析应用,主要是电解反应过程中电子守恒的计算,掌握基础是关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视.

(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
催化剂
加热、加压
 CH3OH(g)+H2O(g).实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
 

②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是
 
热(填“吸”或“放”)反应.
③该反应的平衡常数K为
 
(保留两位小数).若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),
④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为
 

(2)一定条件下的密闭容器中,反应3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2 (g)△H=-246.4kJ?mol-1达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
 
(填字母代号).
A.高温高压  B.加入催化剂   C.减少CO2的浓度   D.增加CO的浓度   E.分离出二甲醚
(3)已知反应②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K=400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
c/mol?L-10.440.600.60
此时,v (正)
 
 v (逆) (填“>”、“<”或“=”).

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