Question

（15分）（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第    周期．第   族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性     （填“强”或“弱”）。
（2）PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为                                 。
（3）PbO₂可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为                           ；PbO₂也可以通过石墨为电极，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为                ，阴极上观察到的现象是               ；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为                      ，这样做的主要缺点是                  。
（4）PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%（即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbO_x或mPbO₂ ·nPbO，列式计算x值和m:n值       。

Answer 1

（1）六    ⅣA    弱
（2）PbO₂+4HCl(浓) △PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（3）PbO+ClO^－ PbO₂+Cl^－    Pb^2＋+2H₂O—2e^－ PbO₂↓+4H^＋
石墨上包上铜镀层    Pb^2＋+2e^－ Pb↓    不能有效利用Pb^2＋
（4）根据PbO₂△PbO_x+（2—x/2）O₂↑，有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根据mPbO₂ ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。

试题分析：（1）根据题给信息知，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，碳位于第二周期，则铅在元素周期表的位置为第六周期、第ⅣA族；根据同主族元素性质递变规律判断，PbO₂的酸性比CO₂的酸性弱。（2）根据题意知，PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气，迁移二氧化锰与浓盐酸的反应知，反应的化学方程式为PbO₂+4HCl(浓) △PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O。（3）根据题给信息知，PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO₂和氯化钠，反应的离子方程式为PbO+ClO^－ PbO₂+Cl^－；根据题给信息知，电解池阳极发生氧化反应，即Pb^2＋失电子被氧化生成PbO₂，电极反应式为Pb^2＋+2H₂O—2e^－ PbO₂↓+4H^＋，阴极上发生还原反应，电极反应式为：Cu^2＋+2e^－ Cu↓，观察到的现象是石墨上包上铜镀层；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为Pb^2＋+2e^－ Pb↓，这样做的主要缺点是不能有效利用Pb^2＋。（4）根据题给信息知，PbO₂在加热过程发生的反应为PbO₂△PbO_x+（2—x/2）O₂↑，则有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根据mPbO₂ ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。