Question

【题目】铅及其化合物广泛用于蓄电池、机械制造、电缆护防等行业。

（1）用PbS熔炼铅的过程中会有如下反应发生：

2PbS（s）+3O2（g）=2PbO（s）+2SO2（g） △H=a kJ·mol-1

PbS（s） +2O2（g） =PbSO4（s） △H=b kJ·mol-1

PbS（s） +2PbO（s） =3Pb（s） +SO2（g） △H=c kJ·mol-1

写出PbS与PbSO4反应生成Pb和SO2的热化学方程式____________________。

（2）利用电解法也可制得金属铅。将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含[PbC14]2-的电解液。用惰性电极电解Na2PbCl4溶液制得金属Pb，装置如下图所示。

a电极的名称是__________，b电极的电极反应式为______________________，该生产过程中可以循环利用的物质是____________________。

（3）铅蓄电池是一种用途广泛的二次电池。铅蓄电池的电池反应通常表示如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4 +2H2O。铅蓄电池充电时，二氧化铅电极应与外接电源的_________________（填“正极”或“负极”）相连接，该电极的电极反应式为________________________________。

（4）PbO2受热会随温度升高逐步分解。称取23.9g PbO2，将其加热分解，受热分解过程中固体质量随温度的变化如下图所示。

A点与C点对应物质的化学式分别为____________、_______________________。

Answer 1

【答案】 PbS（s） +PbSO4（s）=2Pb（s）+2SO2（g） △H=kJ·mol-1 阳极 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- HCl和NaCl 正极 PbSO4-2e-+2H2O==PbO2+4H++ SO42- Pb2O3 PbO

【解析】本题考查原理综合。涉及的盖斯定律、电化学等。（1）根据盖斯定律可得：PbS（s） +PbSO4（s）=2Pb（s）+2SO2（g） △H=（-b+ ）kJ·mol-1= kJ·mol-1；（2）根据题目信息可知用惰性电极电解Na2PbCl4溶液制得金属Pb，Pb元素化合价降低，发生还原反应，说明b极为阴极，其电极反应式为：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-，a极为阳极，其反应式为4OH--4e-=2H2O+ O2↑，H+通过质子交换膜进入阴极区，得到HCl和NaCl，故用于该生产过程中可以循环利用的物质是HCl和NaCl；（3）铅蓄电池充电时，应将外接直流电源的正极与蓄电池的二氧化铅电极相接，这时发生反应：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-；（4）二氧化铅是0.1mol，其中氧原子是0.02mol。A点，固体减少0.8g，则剩余氧原子的物质的量是0.15mol，剩余此时铅和氧原子的个数之比是2︰3，A点对应点物质是Pb2O3。同理可得出C点对应物质是PbO。