Question

20℃時將12.1gM（NO₃）_x?3H₂O晶體溶于44.3g水中，或在相同溫度下將4.7gM（NO₃）_x無水鹽溶于23.5g水中，均可制得該鹽的飽和溶液．上述兩部分溶液混合，再加水稀釋為0.1mol/L，用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)電極上通過0.15mol電子時，溶液中的M^x+離子恰好全部成單質(zhì)析出（設(shè)無氫氣生成）．試計算：
（1）20℃時M（NO₃）_x的溶解度；
（2）M（NO₃）_x?3H₂O的摩爾質(zhì)量及x值；
（3）M的相對原子質(zhì)量．

Answer 1

考點：電解原理,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）依據(jù)題干信息可知將4.7gM（NO₃）_x無水鹽溶于23.5g水中，可制得該鹽的飽和溶液，依據(jù)溶解度是一定溫度下，100g水中溶解溶質(zhì)達(dá)到飽和所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量計算得到溶解度；
（2）依據(jù)溶解度概念列式計算
依據(jù)電極判斷分析，陽極連接電源的正極，陰極連接電源的負(fù)極；

解答： 解：（1）在相同溫度下將4.7gM（NO₃）_x無水鹽溶于23.5g水中，可制得該鹽的飽和溶液，溶解度是一定溫度下，100g水中溶解溶質(zhì)達(dá)到飽和所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量計算得到溶解度得到：4.7g：23.5g=S：100；S=20g；
答：20℃時M（NO₃）_x的溶解度為20g；
（2）依據(jù)20℃時將12.1gM（NO₃）_x?3H₂O晶體溶于44.3g水中，或在相同溫度下將4.7gM（NO₃）_x無水鹽溶于23.5g水中，均可制得該鹽的飽和溶液，溶質(zhì)和溶劑之比列式計算，設(shè)M（NO₃）_x?3H₂O摩爾質(zhì)量為Mo：

12.1×(Mo-54)

Mo

：（44.3+12.1×

54

Mo

）=20：100，計算得到Mo=242g/mol；
M（NO₃）_x?3H₂O=242，M（NO₃）_x的摩爾質(zhì)量=242-54=188g/mol；
M金屬物質(zhì)的量=

12.1g

242g/mol

+

4.7g

188g/mol

=0.075mol；
用石墨作電極進(jìn)行電解．當(dāng)有0.15mol電子通過電極時，溶液中的金屬陽離子全部析出，析出的金屬電極反應(yīng)為：
        M^x++xe^-═M
        1       x   
   0.075mol    0.15mol 
x=2；
答：M（NO₃）_x?3H₂O的摩爾質(zhì)量為242g/mol，x值為2；
（3）M（NO₃）_x?3H₂O經(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為242g?mol^-1，x=2
M+62×2+18×3=242
M=64；
答：M的相對原子質(zhì)量為64；

點評：本題考查了溶液中溶質(zhì)溶解度的概念計算應(yīng)用，電解原理的分析判斷和電子守恒的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．