Question

8．向8g某+2价金属的氧化物固体中加入稀硫酸，使其恰好完全溶解，已知所消耗的硫酸体积为100mL，在所得溶液中插入铂电极进行电解，一定时间后，在一个电极上收集到标准状况下224mL氧气，在另一个电极上得到1.28g金属．
（1）根据计算确定金属的名称．
（2）计算通电后所得硫酸溶液的物质的量浓度（溶液体积按100mL计算）．

Answer 1

分析 （1）依据电解过程中电子守恒，结合氧气生成的电极反应计算电子转移物质的量，依据析出金属质量和物质的量计算摩尔质量，分析判断金属；
（2）依据电子守恒计算电解过程中氢氧根离子减小和溶液中氢离子增加物质的量相同计算电解后溶液的酸溶液浓度．

解答 解：（1）n（O₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，则转移电子n（e^-）=0.01×4=0.04mol，依据电子得失守恒及+2价金属，所以n（金属）=0.02mol，n=$\frac{m}{M}$得到，M=$\frac{1.28g}{0.02mol}$=64g/mol；则该金属的名称为铜，
答：该金属的名称为铜；
（2）依据反应4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O可知每转移4个电子会产生4个氢离子，由于n（e^-）=0.04mol，得到n（H⁺）=0.04mol，c（H₂SO₄）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
答：通电后硫酸溶液的物质的量浓度为0.2mol/L．

点评 本题考查了电解池原理分析，电解过程中电子守恒，电极反应的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．