Question

铅是一种金属元素，可用作耐酸腐蚀、蓄电池等的材料．其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用，还可做体育运动器材铅球等．
（1）铅元素位于元素周期表第六周期IVA．IVA中原子序数最小的元素的原子有

 

种能量不同的电子，其次外层的电子云有

 

种不同的伸展方向．
（2）与铅同主族的短周期元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是

 

（填化学式），气态氢化物沸点最低的是

 

（填化学式）．
（3）配平下列化学反应方程式，把系数以及相关物质（写化学式）填写在空格上，并标出电子转移的方向和数目．

 

PbO₂+

 

MnSO₄+

 

HNO₃→

 

HMnO₄+

 

Pb（NO₃）₂+

 

PbSO₄↓+

 

（4）把反应后的溶液稀释到1L，测出其中的Pb²⁺的浓度为0.6mol?L^-1，则反应中转移的电子数为

 

个．
（5）根据上述反应，判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是

 

A．PbO₂+4HCl→PbCl₄+2H₂O        
B．PbO₂+4HCl→PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O
C．PbO₂+2HCl+2H⁺→PbCl₂+2H₂O    
D．PbO₂+4HCl→PbCl₂+2OH^-．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,氧化还原反应的电子转移数目计算,位置结构性质的相互关系应用,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题,元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）原子核外各电子的运动状态都不相同，所以原子核外有几个电子就有几种运动状态；C的次外层为p轨道，含有x、y、z三种不同的伸展方向；
（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强；同一主族元素中，氢化物的相对分子质量越大，分子间作用力越大，其沸点越高；
（3）根据氧化还原反应中化合价升降相等配平，然后利用单线桥表示出该反应中电子转移的方向和数目；
（4）根据n=cV计算出铅离子的物质的量，根据反应计算出硫酸铅的物质的量，再根据化合价变化计算出转移电子的物质的量及数目；
（5）根据（3）可知二氧化铅的氧化性大于氯气，二氧化铅与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化铅、氯气和水，据此进行判断．

解答： 解；（1）IVA中原子序数最小的元素为C，C原子核外有6个电子，所以有6种运动状态；C的次外层为p轨道，存在3种不同的伸展方向，
故答案为：6；3；
（2）IVA中非金属性最强的为C，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该物质为碳酸，其化学式为：H₂CO₃；
IVA族元素中，CH₄的相对分子质量最小，则其沸点最低，
故答案为：H₂CO₃；CH₄；
（3）PbO₂中Pb的化合价从+4变为+2价，化合价降低2价；MnSO₄中锰元素化合价从+2变为+7，化合价升高5价，则化合价变化的最小公倍数为10，所以二氧化铅的系数为5，硫酸锰的稀释为2，然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为H₂O，配平后的反应为：5Pb₂+2MnSO₄+6HNO₃=2HMnO₄+3Pb（NO₃）₂+2PbSO₄↓+2H₂O，用单线桥表示电子转移的方向和数目为：，
故答案为：5； 2； 6； 2；  3； 2； 2H₂O；  ；
（4）把反应后的溶液稀释到1L，测出其中的Pb²⁺的浓度为0.6mol?L^-1，则反应生成铅离子的物质的量为：0.6mol?L^-1×1L=0.6mol，硫酸铅中铅离子的物质的量为0.4mol，则反应中转移电子的物质的量为：（0.6+0.4）mol×（4-2）=2mol，反应转移电子的数目为2N_A，
故答案为：2N_A；
（5）根据（3）可知二氧化铅的氧化性大于高锰酸，而高锰酸能够氧化氯离子，所以二氧化铅能够氧化氯离子，二者反应的化学方程式为：PbO₂+4HCl→PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故B正确，
故答案为：B．

点评：本题考查了原子结构与元素周期律的关系、氧化还原反应的配平及其综合应用，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系，明确氧化还原反应配平原则，能够利用单线桥或双线桥法分析电子转移的方向和数目．