Question

有一硝酸鹽晶體，化學式為M(NO₃)x·nH₂O，經測定知其相對分子質量為242。將2.42 g該晶體溶于水配成200 mL溶液，將此溶液置于裝有惰性電極的電解池中進行電解。若有0.02 mol電子轉移給金屬離子時，溶液中金屬離子全部析出，經稱量，陰極增重0.64 g。試計算：

（1）金屬M的相對原子質量及x和n的值各是多少？

（2）若電解時溶液體積變化可忽略不計，則電解后溶液的pH是多少？

Answer 1

解析：（1）該硝酸鹽晶體的物質的量=2.42 g/242 g·mol^-1=0.01 mol,則M^x+為0.01 mol，M^x+得到0.02 mol電子后析出金屬M，則x=2，金屬M的摩爾質量==64 g·mol^-1,則M的相對原子質量為64，根據硝酸鹽的相對分子質量為242，有64+(14+16×3)×2+18n=242，n=3。

（2）由電解方程式：2M(NO₃)₂+2H₂O2M+4HNO₃+O₂,生成n(HNO₃)=0.01 mol×2=0.02 mol

c(H⁺)==0.1 mol·L^-1

pH=-lgc(H⁺)=-lg0.1=1

答案：(1)64  x=2  n=3  (2)pH=1