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,溶液中金属全部析出.

问题描述:

有一硝酸盐晶体,其化学式为M(NO3x•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值.
(2)电解后溶液的pH(电解过程中溶液体积变化忽略不计)

(1)n(M)=n[M(NO3x•yH2O]=

1.21g
242g/mol
=0.005mol;
当有0.01mol电子发生转移时,溶液中金属全部析出.经称量阴极增重0.32g;
Ar(M)=
0.32
0.005
=64; 
M的化合价=
0.01mol
0.005mol
=2;
所以x=2
根据64+2(14+48)+18y=242          
得y=3
答:金属M的相对原子质量为64,x为+2、y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.