有一硝酸鹽晶體,其化學式為M(NO3x?yH2O,相對分子質量為242.取1.21g該晶體溶于水,配成100mL溶液,將此溶液用石墨作電極進行電解,當有0.0100mol電子發(fā)生轉移時,溶液中金屬全部析出.經(jīng)稱量陰極增重0.320g.則
(1)陽極電極反應式為
 
;
(2)金屬M的相對原子質量為
 
;該硝酸鹽晶體的化學式為
 
;
(3)電解后溶液中的pH=
 
(電解過程中溶液體積變化忽略不計).要求寫出計算過程.
考點:電解原理
專題:電化學專題
分析:(1)依據(jù)電極判斷分析,陽極連接電源的正極,溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣;陰極連接電源的負極,溶液中M離子得到電子生成金屬M;
(2)依據(jù)題干信息可知A電極析出金屬,所以A電極是電解池的陰極,B是電解池的陽極,與電極相連的電源C為負極,D為正極;依據(jù)電子守恒和電極反應計算得到;
(3)依據(jù)電解方程式根據(jù)M的物質的量求出氫離子的物質的量,然后求pH.
解答: 解:(1)陽極連接電源的正極,溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣;陰極連接電源的負極,溶液中M離子得到電子生成金屬M,陽極電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(2)有一硝酸鹽晶體,其化學式表示為M(NO3x?nH2O經(jīng)測定其摩爾質量為242g?mol-1.取1.21g該晶體物質的量=
1.21g
242g/mol
=0.005mol;溶于水配成100mL溶液.將此溶液倒入如圖所示裝置中,用石墨作電極進行電解.當有0.01mol電子通過電極時,溶液中的金屬陽離子全部析出,在A極得到金屬0.32g,A極為陰極;析出的金屬電極反應為:
         Mx++xe-═M
         1    x    M
0.005mol  0.01mol  0.32g
計算得到M=64g/mol,x=2;
M(NO3x?nH2O經(jīng)測定其摩爾質量為242g?mol-1
64+62×2+18n=242
n=3;
硝酸鹽晶體的化學式為Cu(NO32?3H2O;
故答案為:64;Cu(NO32?3H2O;
(3)溶液中電解離子方程式為:2M2++2H2O
 通電 
.
 
2M+O2↑+4H+,;
已知電解生成M為0.32g,則n(M)=
0.32g
0.1L
=0.005mol,所以n(H+)=2n(M)=0.01mol;
所以c(H+)=
0.01mol
0.1L
=0.1mol/L,則pH=1,
故答案為:1.
點評:本題考查了電極原理的分析判斷,電極反應和電極計算應用的依據(jù)是電子守恒,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(1)下面列出了幾組物質,請將物質的合適組號填寫在空格上.
同位素
 
同素異形體
 
同分異構體
 
同一種物質
 

①金剛石與“足球烯”C60;          
②D與T;



(2)寫出下列反應方程式并注明反應類型

 
反應類型
 

 
反應類型
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列化學用于的描述正確的是(  )
A、氨水顯堿性:NH3?H2O═NH4++OH-
B、硫酸氫鈉溶液顯酸性:NaHSO4═Na++H++SO42-
C、Na2S溶液顯堿性:S2-+2H2O═H2S+2OH-
D、AlCl3溶液顯酸性:Al3++3H2O═Al(OH)3↓+3H+

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科目:高中化學 來源: 題型:

在盛有水的電解槽中加入等物質的量的Ag+,Pb2+,K+,SO42-,NO3-,Cl-,然后用惰性電極電解,通電片刻后,所得氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質量之比為( �。�
A、1:2B、8:1
C、16:207D、71:216

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結論正確的是( �。�
選項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論
A 向兩份蛋白質溶液中分別滴加飽和NaCl溶液和CuSO4溶液 均有固體析出 蛋白質均發(fā)生變性
B 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO32溶液 出現(xiàn)白色沉淀 溶液X中一定含有SO42-
C Al箔插入稀硝酸中 開始無現(xiàn)象 Al箔表面被硝酸氧化鈍化,形成致密的氧化膜
D 向濃度均為0.1mol?L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出現(xiàn)黃色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學 來源: 題型:

國家擬于“十二五”期間將SO2的排放量減少8%,研究SO2綜合利用意義重大.
(1)已知25℃時:SO2(g)+2CO(g)═2C02(g)+
1
x
Sx(s)△H=a kJ?mol-1
2COS(g)+SO2(g)═2CO2(g)+
3
x
Sx(s)△H=b kJ?mol-1.則CO與Sx生成COS反應的熱化學方程式是
 

(2)有人設想按如圖甲所示裝置用廢氣中的SO2生產(chǎn)硫酸.寫出SO2電極的電極反應式
 

(3)提高反應2SO2(g)+O2?2SO3(g)△H<0中SO2的轉化率是控制SO2排放的關鍵措施之一.某課外活動小組進行了如下探究:
①T1溫度時,在2L的密閉容器中加入4.0molSO2和2.0molO2,5min后反應達到平衡,二氧化硫的轉化率為
50%,前5min內(nèi)SO2的平均反應速率為
 

②在①中的反應達到平衡后,改變下列條件,能使SO2的轉化率及SO3的平衡濃度都比原來增大的是
 
(填序號).
a溫度和容器體積不變,充入1.0molHe (g)
b溫度和容器體積不變,充入2molSO2和lmolO2
c溫度和容器體積不變,充入1.0molSO2
d在其他條件不變時,減小容器的容積
③在其他條件不變的情況下,探究起始時氧氣物質的量對2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應的影響,實驗結果如
圖乙所示.(圖中T表示溫度,n表示物質的量):在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,SO2的轉化率最高的
 
,溫度T1
 
T2(填“>”“<”或“一”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

二氧化碳的捕捉與封存是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一,科學家利用NaOH溶液噴淋“捕捉”空氣中的CO2(如圖1).
(1)NaOH溶液噴成霧狀的目的是
 

(2)若使用1.0mol/L 800mL的NaOH溶液吸收11.2L(標準狀況)的CO2,反應的離子方程式為
 
,所得溶液中,n(CO32-)、n(H2CO3)、n(H+)、n(OH-)的關系為
 
=0.3mol.
(3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[CO(NH22].已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ?mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.49kJ?mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+88.0kJ?mol-1
試寫出NH3和CO2合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式
 

(4)以CO2與H2為原料還可合成液體燃料甲醇(CH3OH),其反應的化學方程為:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.現(xiàn)將1mol CO2和3mol H2充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生上述反應,下列說法正確的是
 

A.若保持恒溫,當容器中n(CH3OH):n(H2O)為1:1時,該反應已達平衡狀態(tài)
B.若保持恒溫,當容器內(nèi)氣體壓強恒定時,該反應已達平衡狀態(tài)
C.若其他條件不變,實驗結果如圖2所示( T1、T2均大于300℃),則平衡常數(shù):K(T1)<K (T2
D.保持溫度不變,當反應已達平衡時,若向容器中再充入1mol CO2和3mol H2,當達到新平衡時,n(CH3OH):n(H2)將升高
(5)一小塊未被氧化的金屬鈉在CO2中加熱,使其充分反應.
①反應所得固體產(chǎn)物中n (Na):n (O)=6:7.
②反應所得固體溶于水無氣體產(chǎn)生,靜置,取上層清液加過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再滴加酚酞,溶液呈紅色.寫出CO2與金屬鈉反應的化學方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層.科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,化學方程式如下:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H<0
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)
(mol/L)
1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)
(mol/L)
3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)前2s內(nèi)的平均反應速率υ(N2)=
 
,CO的平衡轉化率為
 
.(結果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)寫出該反應的平衡常數(shù)K的表達式
 

(3)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高NO轉化率的是
 

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應體系的溫度 C.降低反應體系的溫度 D.縮小容器的體積
(4)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率.某同學設計了三組實驗,實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中.
實驗
編號
T(℃) NO初始濃度
(mol/L)
CO初始濃度
(mol/L)
催化劑的比表面積(m2/g)
280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
280 1.20×10-3 5.80×10-3 124
350 1.20×10-3 5.80×10-3 124
①以上三組實驗的實驗目的是
 

②請在給出的坐標圖中,畫出上表中的第三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖.

(5)已知CO的燃燒熱為284kJ/mol,且N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol;則反應2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在CH3COONa溶液中,各微粒的濃度關系錯誤的是( �。�
A、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-
B、c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
C、c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D、c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-

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