Question

為測定某氧化物（化學(xué)式為MO）中M是何種金屬，某小組進(jìn)行了以下實驗：稱取該氧化物8.0g，用適量的稀H₂SO₄將固體恰好完全溶解，再配制成250.0mL溶液．取該溶液50mL，用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)M²⁺剛好電解完時，電極上析出M 1.28g．請通過計算回答下列問題：
（1）M是什么金屬？
（2）電解過程中，導(dǎo)線上流過的電子個數(shù)為多少？
（3）將電解完的電解溶液濃縮至40mL，則濃縮后溶液的pH為多少？

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算,電解原理

專題：計算題

分析：（1）計算250.0mL溶液中m（M²⁺），根據(jù)M元素守恒進(jìn)而計算8gMO中氧元素質(zhì)量，進(jìn)而計算M的物質(zhì)的量，再計算M的摩爾質(zhì)量，進(jìn)而確定金屬；
（2）依據(jù)電子守恒，導(dǎo)線上流過了的電子個數(shù)等于各個電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（4）分解方程式為2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，根據(jù)生成M的物質(zhì)的量計算氫離子的物質(zhì)的量，然后根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計算．

解答： 解：（1）取該溶液50mL用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)剛好電解完全時，電極析出1.28g金屬M(fèi)，則250.0mL溶液中m（M²⁺）=1.28g×5=6.4g，故8.0gMO中含O元素質(zhì)量為8g-6.4g=1.6g，n（M）=n（O）=

1.6g

16g/mol

=0.1mol，故M的摩爾質(zhì)量為

6.4g

0.1mol

=64g/mol，所以M為銅，
答：M是銅；
（2）依據(jù)電子守恒，導(dǎo)線上流過了的電子個數(shù)等于各個電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，所以導(dǎo)線上流過了的電子個數(shù)=

1.28g

64g/mol

×2×N_Amol^-1=0.04N_A，
答：導(dǎo)線上流過了的電子個數(shù)是0.04N_A；
（3）溶液中電解方程式為：2Cu²⁺+2H₂O

電解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，則n（M）=

1.28g

64g/mol

=0.02mol，所以n（H⁺）=2n（M）=0.04mol，所以c（H⁺）=

0.04mol

0.04L

=1mol/L，則pH=-lg1=0，
答：將電解完的電解溶液濃縮至40mL后溶液的pH為0．

點評：本題考查電解原理應(yīng)用及有關(guān)計算，注意掌握電極反應(yīng)書寫和電子守恒的有關(guān)計算，題目難度中等．