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）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 

【解析】

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：

  Mx+   +  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。

考点：电解原理