题目内容
【题目】铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:
(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”“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 _ 。
(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4.0%()的残留固体,若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m:n值_ 。
【答案】
(1)六;ⅣA;弱;
(2)PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)PbO+ClO—=PbO2+Cl—;Pb2++2H2O-2e—=PbO2↓+4H+;石墨上包上铜镀层;Pb2++2e—=Pb↓;
(4);
【解析】
试题分析:(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅位于第六周期ⅣA族;非金属性C>Pb,故PbO2的酸性比CO2的酸性弱,故答案为:六、ⅣA;弱;
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,说明生成氯气,还应生成PbCl2与水,反应方程式为:PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,据此可知,PbO与ClO-反应得到PbO2,同时生成Cl-,反应离子方程式为:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;阳极上Pb2+失去电子,得到PbO2,需要水参与反应,同时生成氢离子,电极反应式为:Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,阴极上,Cu2+获得电子生成Cu,附着在石墨电极上,即石墨上红色物质析出;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极上Pb2+获得电子生成Pb,阴极电极反应式为:Pb2++2e-=Pb↓;故答案为:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;石墨上红色物质析出;Pb2++2e-=Pb↓;
(4)若a点固体组成表示为PbOx,根据PbO2PbOx+O2↑,有×32=239×4.0%,解得:x=1.4;若组成为mPbO2nPbO,根据原子守恒得,O原子和Pb原子的比值==1.4,得m:n=2:3,故答案为:2:3。