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,已知Pb的化合价只有0+2+4。回答下列问题:

1PbO2PbO的混合物中,PbO的物质的量之比为811,则混合物中,PbO2PbO的物质的量之比为___

2)用足量的CO还原13.7g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式可表示为___

3PbO2具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2+4价的Pb被还原成+2价的Pb+2价的Pb不具备该性质,据下列信息回答问题:①将amolPbO2加热分解一段时间,生成PbOO2;②将①所得固体加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2;已知在①加热一段时间后剩余的固体中,+2价的Pb占铅元素质量分数为x;则反应过程中生成的氧气和氯气物质的量总和是多少___

4PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重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PbOxmPbO2·nPbO,列式计算x值和mn______

【答案】35 Pb3O4PbO2·2PbO a(1-)mol x=1.4 mn=23

【解析】

(1)设混合物中PbO2PbO的物质的量分别为xmolymol,然后根据铅和氧的物质的量之比求解;

(2)沉淀干燥后质量8.0gCaCO3的质量,据此求出CO2的物质的量,根据CO2的物质的量计算出铅氧化物中氧原子的物质的量及氧元素的质量,再计算出铅元素的质量即铅原子的物质的量,据此书写化学式;

(3)根据氧化还原反应的本质电子得失守恒求出n(O2)n(Cl2),即得生成的氧气和氯气物质的量总和x的函数关系;

(4)a点固体组成表示为PbOx,根据PbO2PbOx+O2↑列方程计算x的值;若组成表示为mPbO2nPbO,则O原子与Pb原子的比值为x,据此计算解答。

(1)设混合物中PbO2PbO的物质的量分别为xmolymol,则(x+y)(2x+y)811,解之得xy35

(2)沉淀干燥后质量8.0g为碳酸钙质量,所以碳酸钙的物质的量为。氧化物中的氧原子被CO夺取生成CO2。根据碳元素、氧元素守恒,可知COOCO2CaCO3,所以铅氧化物中的氧原子的物质的量为0.08mol。氧元素的质量为0.08mol×16g/mol1.28g,所以铅氧化物中的铅元素的质量为13.7g1.28g12.42g,铅原子的物质的量为0.06mol。所以铅氧化物中铅原子与氧原子的物质的量之比为0.06mol0.08mol34,则此铅氧化物的化学式可表示为Pb3O4和PbO2·2PbO;

(3)根据题意:amolPbO2分解所得混合物中n(Pb2+)axmoln(Pb4+)(1-x)amol。在反应过程中amolPbO2+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,+4价的Pb最终全部降低为+2价。根据得失电子守恒:先加热分解生成O2Pb的化合价从+4降低到+2n(Pb2+)axmol,则得到电子的物质的量为2axmolO的化合价从-2升高到0,生成1molO2需要失去4mol电子,得n(O2)amolamol。后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2,剩余的Pb(4)全部转化为+2价,n(Pb4+)(1-x)amol,则得到电子的物质的量为2(1-x)amol,生成1molCl2,需要转移2mol电子,得n(Cl2)mol(1-x)amol,所以n(O2)+n(Cl2)amol+(1-x)amol(1-)amol

(4)a点固体组成表示为PbOx,根据PbO2PbOx+O2↑有:×32239×4.0%,解得x1.4,若组成表示为mPbO2nPbO,则O原子与Pb原子的比值为x,则1.4,整理得mn23

练习册系列答案
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【题目】通过学习,同学们对宏观辨识与微观探析,变化观念与平衡思想等学科素养有了进一步的认识和理解。请根据所学知识回答下列问题:

(1)FeCl3溶液呈________性(填“酸”、“中”或“碱”),原因是__________________(用离子方程式表示);若把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到固体产物是 ____________,原因是________________________________________________

(2)1L 0.2 mol·L1HA溶液与1L 0.1 mol·L1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),测得混合溶液中cNa>cA),则混合溶液中cHA)+cA_____0.1 mol·L1(填“>”、“<”或“=”)。

(3)浓度均为0.1 mol/L的四种溶液①氯化铵溶液、②碳酸氢铵溶液、③氨水、④硫酸氢铵中,NH4+浓度由大到小的顺序为_______________________________

(4)铅蓄电池是典型的可充电型电池,电池总反应式为:PbPbO24H2SO422PbSO42H2O。放电时,负极的电极反应式是__________________________;充电时,当外电路通过1 mol电子时,理论上正极板的质量减少________________g

(5)已知:常温下,Ksp[Mg(OH)2]1.8×1011Ksp[Fe(OH)3]4×1038

①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3 ,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入________(填化学式),调节溶液的pH4,使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的cFe3)=________mol·L1

②常温下,若将0.01 mol·L1 MgCl2溶液与________ mol·L1 NaOH溶液等体积混合时有沉淀生成。

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