Question

【題目】I.鋁及其化合物用途非常廣泛，已知鉛(Pb)與硅同主族且Pb比Si多3個(gè)電子層。回答下列問題；

(1)硅位于元素周期表的第______周期______族。Pb比Si的原子半徑______(填“大”或“小”)

(2)難溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得(CH3COO)2Pb[(CH3COO)2Pb易溶于水]，發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，說明(CH3COO)2Pb是______(填“強(qiáng)”或“弱”)電解質(zhì)。

(3)鉛蓄電池充放電原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，其中工作“B”為______(填“放電”或“充電”)。

(4)將PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中攪拌后溶液顯紫紅色；則每反應(yīng)1 mol Mn(NO3)2轉(zhuǎn)移____________mol電子。

Ⅱ.元素鉻(Cr)在自然界主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在。工業(yè)上利用鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶煉鉻的工藝流程如圖所示：

(1)水浸I要獲得浸出液的操作是______。

(2)常溫下Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×10-32，若要使Cr3+完全沉淀，則pH為______[c(Cr3+)降至10-5 mol/L可認(rèn)為完全沉淀]。

(3)以鉻酸鈉(Na2CrO4)為原料，用電化學(xué)法可制備重鉻酸鈉Na2Cr2O7)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知：2CrO42-+2H+=C2O72-+H2O)。

陽極的電極反應(yīng)式為______。

Answer 1

【答案】三 ⅣA 大 弱 充電 5 過濾 5（或≥5） 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)

【解析】

I.(1)根據(jù)硅的原子結(jié)構(gòu)判斷其在周期表的位置，根據(jù)原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大判斷；

(2)硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸銨時(shí)，醋酸根離子和鉛離子生成難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)醋酸鉛，促進(jìn)硫酸鉛溶解；

(3)鉛蓄電池充放電原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，A是原電池，則逆過程是電解池，所以中工作“B”為充電；

(4)將PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，攬拌后溶液顯紫紅色，說明生成高錳酸根離子，高錳酸根中錳元素為+7價(jià)，由此分析解答。

II.(1)由流程可知得到難溶性的固體和液體，該操作為過濾；

(2)根據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算；

(3)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由水中的氫氧根離子放電，氫離子與CrO42-結(jié)合得Cr2O72-；

I.(1)Si是第三周期第IVA的元素，鉛與碳是同族元素，且比碳多4個(gè)電子層，由于原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，所以原子半徑Pb>Si；

(2)硫酸鉛在水溶液里存在沉淀溶解平衡，加入醋酸銨時(shí)，醋酸根離子和鉛離子生成難電離物質(zhì)即產(chǎn)生弱電解質(zhì)醋酸鉛，促進(jìn)硫酸鉛溶解，說明(CH3COO)2Pb是弱電解質(zhì)；

(3)鉛蓄電池充放電原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，A是原電池，Pb是負(fù)極，PbO2是正極，則其逆過程是電解池，所以在工作“B”為充電過程；

(4)將PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，攬拌后溶液顯紫紅色，說明生成MnO4-離子，在MnO4-中錳元素為+7價(jià)，即+2價(jià)的錳被氧化成+7價(jià)，所以每反應(yīng)1molMn(NO3)2，轉(zhuǎn)移5mol電子；

II.(1)由流程可知水浸I是分離難溶性的固體與溶液的操作方法，該操作為過濾；

(2)Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=1×10-32，若c(Cr3+)=10-5mol/L，此時(shí)c3(OH-)==10-27，所以c(OH-)=10-9mol/L，則c(H+)==10-5mol/L，所以溶液的pH=5；

(3)①陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由水中的氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)，氫離子與CrO42-結(jié)合得Cr2O72-。