题目内容

18．四乙基铅[Pb（C2H5）4]在工业上有许多用途，制备四乙基铅的工艺流牲如图所示．

已知：①已知反应器中发生的反应为C2H5Cl+Mg$\stackrel{无水乙醚}{→}$C2H5MgCl（格林试剂）；
②Pb（C2H5）4常温下为无色液体，不溶于水，易燃，燃烧时生成一氧化铅、二氧化碳和水．回答下列问题：
（1）镁能在点燃的条件下与CO2发生置换反应，写出反应的化学方程式：CO2+2Mg$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO．为加快格林试剂的制取速率，常用镁屑代替镁块，理由是增大反应物接触面积，加快反应速率，但不宜用镁粉，原因是用镁粉反应速率太快且镁粉在空气中容易被氧气氧化．
（2）若以金属Pt为电极，阳极参与电极反应的是格林试剂和铅，阴极析出Mg，则电解槽中阳极的电极反应式为Pb-4e-+4C2H5MgCl=Pb（C2H5）4+4Mg2++4Cl-．
（3）从分离器中分离出来的物质A经电解后，其电解产物之一可循环利用，A的电子式为，电解物质A的化学方程式为MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（4）假设每步反应均为无损耗且完全反应，则开始投入的Pb和Mg的物质的量之比为1：4．
（5）四乙基铅燃烧的化学方程式为2Pb（C2H5）4+27O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2PbO+16CO2+20H2O．

分析 （1）镁和二氧化碳反应生成碳和氧化镁，用镁屑代替镁块，可以增大反应物接触面积，加快反应速率，但反应速率不能太快且镁粉在空气中容易被氧气氧化，所以不宜用镁粉；
（2）阳极参与电极反应的是格林试剂和铅，是铅失去电子生成Pb（C2H5）4，根据元素守恒和电荷守恒书写电极反应式；
（3）根据元素守恒和电荷守恒可知，电解槽中发生的反应为Pb+4C2H5MgCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Pb（C2H5）4+2Mg+2MgCl2，所以从分离器中分离出来的物质A为MgCl2，电解MgCl2生成镁和氯气；
（4）根据反应C2H5Cl+Mg$\stackrel{无水乙醚}{→}$C2H5MgCl、Pb+4C2H5MgCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Pb（C2H5）4+2Mg+2MgCl2，可知开始投入的Pb和Mg的物质的量之比；
（5）四乙基铅燃烧即与氧气反应生成生成一氧化铅、二氧化碳和水，根据元素守恒书写化学方程式；

解答 解：（1）镁和二氧化碳反应生成碳和氧化镁，反应方程式为CO2+2Mg$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO，用镁屑代替镁块，可以增大反应物接触面积，加快反应速率，但反应速率不能太快且镁粉在空气中容易被氧气氧化，所以不宜用镁粉，
故答案为：CO2+2Mg$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO；增大反应物接触面积，加快反应速率；用镁粉反应速率太快且镁粉在空气中容易被氧气氧化；
（2）阳极参与电极反应的是格林试剂和铅，是铅失去电子生成Pb（C2H5）4，阳极的电极反应式为Pb-4e-+4C2H5MgCl=Pb（C2H5）4+4Mg2++4Cl-，
故答案为：Pb-4e-+4C2H5MgCl=Pb（C2H5）4+4Mg2++4Cl-；
（3）根据元素守恒和电荷守恒可知，电解槽中发生的反应为Pb+4C2H5MgCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Pb（C2H5）4+2Mg+2MgCl2，所以从分离器中分离出来的物质A为MgCl2，其电子式为：，电解MgCl2生成镁和氯气，反应方程式为MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑，
故答案为：；MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；
（4）根据反应C2H5Cl+Mg$\stackrel{无水乙醚}{→}$C2H5MgCl、Pb+4C2H5MgCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Pb（C2H5）4+2Mg+2MgCl2，可知开始投入的Pb和Mg的物质的量之比为1：4，
故答案为：1：4；
（5）四乙基铅燃烧即与氧气反应生成生成一氧化铅、二氧化碳和水，反应化学方程式为2Pb（C2H5）4+27O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2PbO+16CO2+20H2O，
故答案为：2Pb（C2H5）4+27O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2PbO+16CO2+20H2O；

点评 本题主要考查了物质制备实验，涉及方程式的书写、电极反应式的书写、电子式等，正确理解流程是解题关键，答题时注意应用元素守恒 和电荷守恒的思想，题目难度中等，侧重化学基础知识和基本能力的考查．

练习册系列答案
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⑤继续向容量瓶中加蒸馏水，直到液面接近刻度线1-2cm处；
⑥改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水，使溶液凹液面恰好与刻度相切；
⑦盖好容量瓶塞，反复颠倒，摇匀；
⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中，贴好标签．
（2）请回答：
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t/min020406080
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（2）在0-20min时间内，该反应的平均反应速率v（H2O2）=0.02mol/（L•min）．
（3）若反应所用的H2O2溶液为100mL（忽略溶液体积的变化），则80min时，反应共产生O21.44g．
（4）如图1、图2是某学生探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响实验装置示意图，请按表格要求填写空白．
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现象结论
热水中溶液中有气泡产生，比常温快升高温度，H2O2的分解速率加快
常温中溶液中有气泡产生，且速度较快无
冷水中溶液中有气泡产生，比常温慢降低温度，H2O2的分解速率减慢
实验二：
现象结论
丙加入MnO2MnO2能加快化学反应速率
乙加入FeCl3FeCl3能加快化学反应速率
甲不加其他试剂溶液中有少量气泡出现不使用催化剂化学反应速率较小
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D．1mol/L的MgCl2溶液中，含有Cl- 个数为2 NA

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