Question

鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等�；卮鹣铝袉栴}：

(1)鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第________周期，第________族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性________(填“強”或“弱”)。

(2)PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

(3)PbO₂可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為______________；PbO₂也可以通過石墨為電極，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液為電解___，陰極上觀察到的現(xiàn)象是________________；若電解液中不加入Cu(NO₃)₂，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______，這樣做的主要缺點是________。

(4)PbO₂在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即×100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbO_x或mPbO₂·nPbO，列式計算x值和mn值________。

Answer 1

解析　(1)碳在元素周期表中位于第二周期第ⅣA族，鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層，故鉛在元素周期表的位置為第六周期第ⅣA族；鉛位于碳的下方，同主族元素由上到下，非金屬性逐漸減弱，故PbO₂的酸性比CO₂的酸性弱。

(2)PbO₂中的Pb為＋4價，Pb為＋2價時相對穩(wěn)定，故PbO₂中的Pb具有強氧化性，能發(fā)生類似MnO₂與濃鹽酸的反應(yīng)，將Cl^－氧化為Cl₂，故反應(yīng)方程式為PbO₂＋4HCl(濃)PbCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O。

(3)由PbO和NaClO反應(yīng)制PbO₂，PbO→PbO₂，Pb的化合價升高，則NaClO作氧化劑，本身被還原為NaCl，故離子方程式為PbO＋ClO^－===PbO₂＋Cl^－；石墨為電極，電解Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合液制PbO₂，則Pb^2＋應(yīng)在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)得到PbO₂，故陽極電極反應(yīng)式為Pb^2＋＋2H₂O－2e^－===PbO₂＋4H^＋；陰極上陽離子反應(yīng)，陽離子有Pb^2＋、Cu^2＋、H^＋，根據(jù)陽離子放電順序，應(yīng)為Cu^2＋＋2e^－===Cu，而生成的金屬Cu會覆在石墨電極上，故陰極觀察到的現(xiàn)象為石墨上包上銅鍍層，若電解液中不加入Cu(NO₃)₂，陰極Pb^2＋放電，生成金屬Pb，Pb^2＋＋2e^－===Pb，這樣Pb^2＋被消耗不能生成PbO₂，降低了Pb^2＋的利用率。

(4)根據(jù)PbO₂PbO_x＋O₂↑(注PbO₂相對分子質(zhì)量為239)

由×32＝239×4.0%

得x＝2－≈1.4

根據(jù)mPbO₂·nPbO

得＝1.4　＝＝。

答案　(1)六　ⅣA　弱

(2)PbO₂＋4HCl(濃)PbCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

(3)PbO＋ClO^－===PbO₂＋Cl^－　Pb^2＋＋2H₂O－2e^－===PbO₂＋4H^＋　石墨上包上銅鍍層　Pb^2＋＋2e^－===Pb　不能有效利用Pb^2＋

(4)根據(jù)PbO₂PbO_x＋()O₂↑，有×32＝239×4.0%，x＝2－(239×4.0%/16)＝1.4，根據(jù)mPbO₂·nPbO，＝1.4，m:n＝