Question

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”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4.0%(即×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)PbO₄＋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PbO₂PbO_x＋O₂↑，有×32＝239×4.0%

x＝2－＝1.4。

根据mPbO₂·nPbO，＝1.4，＝＝。

[解析] (1)由碳位于第二周期ⅣA族结合信息推出铅的位置；又由同主族元素性质的递变规律判断酸性；(2)PbO₂与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气，联想实验室制氯气写出化学方程式。(3)依题给信息知，反应物PbO与次氯酸钠反应，生成PbO₂，由于Pb化合价升高，故另一生成物为Cl化合价降低得到的Cl^－；阳极发生氧化反应，即Pb^2＋失去电子被氧化生成PbO₂，同时考虑盐溶液水解得到的强酸性环境；阴极发生还原反应，即氧化性强的Cu^2＋得到电子生成铜；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的则是Pb^2＋得电子变为Pb，这样就不能有效利用Pb^2＋。(4)根据题意PbO₂在加热过程中发生反应PbO₂PbO_x＋　O₂↑，减少的质量是氧气的质量，再利用质量关系计算。