Question

18．四乙基鉛[Pb（C₂H₅）₄]在工業(yè)上有許多用途，制備四乙基鉛的工藝流牲如圖所示．

已知：①已知反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為C₂H₅Cl+Mg$\stackrel{無(wú)水乙醚}{→}$C₂H₅MgCl（格林試劑）；
②Pb（C₂H₅）₄常溫下為無(wú)色液體，不溶于水，易燃，燃燒時(shí)生成一氧化鉛、二氧化碳和水．回答下列問(wèn)題：
（1）鎂能在點(diǎn)燃的條件下與CO₂發(fā)生置換反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO．為加快格林試劑的制取速率，常用鎂屑代替鎂塊，理由是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，但不宜用鎂粉，原因是用鎂粉反應(yīng)速率太快且鎂粉在空氣中容易被氧氣氧化．
（2）若以金屬Pt為電極，陽(yáng)極參與電極反應(yīng)的是格林試劑和鉛，陰極析出Mg，則電解槽中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Pb-4e^-+4C₂H₅MgCl=Pb（C₂H₅）₄+4Mg²⁺+4Cl^-．
（3）從分離器中分離出來(lái)的物質(zhì)A經(jīng)電解后，其電解產(chǎn)物之一可循環(huán)利用，A的電子式為，電解物質(zhì)A的化學(xué)方程式為MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（4）假設(shè)每步反應(yīng)均為無(wú)損耗且完全反應(yīng)，則開(kāi)始投入的Pb和Mg的物質(zhì)的量之比為1：4．
（5）四乙基鉛燃燒的化學(xué)方程式為2Pb（C₂H₅）₄+27O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2PbO+16CO₂+20H₂O．

Answer 1

分析 （1）鎂和二氧化碳反應(yīng)生成碳和氧化鎂，用鎂屑代替鎂塊，可以增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，但反應(yīng)速率不能太快且鎂粉在空氣中容易被氧氣氧化，所以不宜用鎂粉；
（2）陽(yáng)極參與電極反應(yīng)的是格林試劑和鉛，是鉛失去電子生成Pb（C₂H₅）₄，根據(jù)元素守恒和電荷守恒書寫電極反應(yīng)式；
（3）根據(jù)元素守恒和電荷守恒可知，電解槽中發(fā)生的反應(yīng)為Pb+4C₂H₅MgCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Pb（C₂H₅）₄+2Mg+2MgCl₂，所以從分離器中分離出來(lái)的物質(zhì)A為MgCl₂，電解MgCl₂生成鎂和氯氣；
（4）根據(jù)反應(yīng)C₂H₅Cl+Mg$\stackrel{無(wú)水乙醚}{→}$C₂H₅MgCl、Pb+4C₂H₅MgCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Pb（C₂H₅）₄+2Mg+2MgCl₂，可知開(kāi)始投入的Pb和Mg的物質(zhì)的量之比；
（5）四乙基鉛燃燒即與氧氣反應(yīng)生成生成一氧化鉛、二氧化碳和水，根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式；

解答 解：（1）鎂和二氧化碳反應(yīng)生成碳和氧化鎂，反應(yīng)方程式為CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO，用鎂屑代替鎂塊，可以增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，但反應(yīng)速率不能太快且鎂粉在空氣中容易被氧氣氧化，所以不宜用鎂粉，
故答案為：CO₂+2Mg$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO；增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率；用鎂粉反應(yīng)速率太快且鎂粉在空氣中容易被氧氣氧化；
（2）陽(yáng)極參與電極反應(yīng)的是格林試劑和鉛，是鉛失去電子生成Pb（C₂H₅）₄，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Pb-4e^-+4C₂H₅MgCl=Pb（C₂H₅）₄+4Mg²⁺+4Cl^-，
故答案為：Pb-4e^-+4C₂H₅MgCl=Pb（C₂H₅）₄+4Mg²⁺+4Cl^-；
（3）根據(jù)元素守恒和電荷守恒可知，電解槽中發(fā)生的反應(yīng)為Pb+4C₂H₅MgCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Pb（C₂H₅）₄+2Mg+2MgCl₂，所以從分離器中分離出來(lái)的物質(zhì)A為MgCl₂，其電子式為：，電解MgCl₂生成鎂和氯氣，反應(yīng)方程式為MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：；MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（4）根據(jù)反應(yīng)C₂H₅Cl+Mg$\stackrel{無(wú)水乙醚}{→}$C₂H₅MgCl、Pb+4C₂H₅MgCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Pb（C₂H₅）₄+2Mg+2MgCl₂，可知開(kāi)始投入的Pb和Mg的物質(zhì)的量之比為1：4，
故答案為：1：4；
（5）四乙基鉛燃燒即與氧氣反應(yīng)生成生成一氧化鉛、二氧化碳和水，反應(yīng)化學(xué)方程式為2Pb（C₂H₅）₄+27O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2PbO+16CO₂+20H₂O，
故答案為：2Pb（C₂H₅）₄+27O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2PbO+16CO₂+20H₂O；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，涉及方程式的書寫、電極反應(yīng)式的書寫、電子式等，正確理解流程是解題關(guān)鍵，答題時(shí)注意應(yīng)用元素守恒 和電荷守恒的思想，題目難度中等，側(cè)重化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力的考查．