Question

17．（1）某小組分析二氧化鉛分解產(chǎn)物的組成，取478g的PbO₂加熱，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為96.66%，則a點(diǎn)固體的分子式為Pb₂O₃
已知PbO₂與硝酸不反應(yīng)且氧化性強(qiáng)于硝酸，而PbO是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)，寫出上述分解產(chǎn)物與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Pb₂O₃+2HNO₃=PbO₂+Pb（NO₃）₂+H₂O
（2）①另一實(shí)驗(yàn)小組也取一定量的PbO₂加熱得到了一些固體，為探究該固體的組成，取一定質(zhì)量該固體加入到30mLCH₃COOH一CH₃COONa溶液中，再加入足量KI固體，搖蕩錐瓶使固體中的PbO₂與KI全部反應(yīng)而溶解，得到棕色溶液．寫出PbO₂參與該反應(yīng)的化學(xué)方程式PbO₂+2KI+4CH₃COOH=（CH₃COO）₂Pb+2CH₃COOK+I₂+2H₂O，用淀粉指示劑，0.2mol/L的Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液藍(lán)色剛消失為止，（2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI），Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量為20mL．
②固體加入到醋酸而非鹽酸中是因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生有毒氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式PbO₂+4HCl=PbCl₂+Cl₂↑+H₂O
用CH₃COOH一CH₃COONa的混合液而不用CH₃COOH可以控制pH不至于過低，否則會(huì)產(chǎn)生渾濁和氣體，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂S₂O₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+S↓+SO₂↑+H₂O
③取相同質(zhì)量的上述固體與硝酸混合，過濾出的濾液加入足量的鉻酸鉀溶液得到鉻酸鉛（PbCrO₂相對(duì)分子質(zhì)量323）沉淀，然后過濾、洗滌、烘干，得固體質(zhì)量為0.969g，依據(jù)上述數(shù)據(jù)，該固體的分子式Pb₅O₇．

Answer 1

分析 （1）a點(diǎn)殘余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.66%，則殘余固體質(zhì)量為478g×99.66%，加熱過程中Pb元素質(zhì)量不變，則Pb元素物質(zhì)的量為478g÷239g/mol=2mol，殘留固體中O元素質(zhì)量為478g×99.66%-2mol×207g/mol=48g，則O原子物質(zhì)的量為48g÷16g/mol=3，Pb、O原子數(shù)目之比為2：3，故a點(diǎn)化學(xué)式為Pb₂O₃，相當(dāng)于PbO₂、PbO按物質(zhì)的量1：1混合，由題目信息可知，Pb₂O₃與硝酸反應(yīng)生成PbO₂、Pb（NO₃）₂與水；
（2）①CH₃COOH一CH₃COONa溶液中PbO₂與KI全部反應(yīng)而溶解，得到棕色溶液，說明生成碘單質(zhì)，PbO₂被還原生成醋酸鉛，還生醋酸鉀與水；
②PbO₂具有強(qiáng)氧化性，可以將鹽酸中氯離子氧化為氯氣，同時(shí)生成PbCl₂與水；酸性條件下Na₂S₂O₃會(huì)反應(yīng)得到S、SO₂；
③分離互不相溶的固體與液體，應(yīng)采取過濾方法，并需要洗滌、干燥，所得固體相當(dāng)于PbO₂、PbO的混合物，根據(jù)PbO₂～I(xiàn)₂～2Na₂S₂O₃計(jì)算PbO₂的物質(zhì)的量，再根據(jù)PbO～Pb（NO₃）₂～PbCrO₂計(jì)算PbO的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定固體化學(xué)式．

解答 解：（1）a點(diǎn)殘余固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.66%，則殘余固體質(zhì)量為478g×99.66%，加熱過程中Pb元素質(zhì)量不變，則Pb元素物質(zhì)的量為478g÷239g/mol=2mol，殘留固體中O元素質(zhì)量為478g×99.66%-2mol×207g/mol=48g，則O原子物質(zhì)的量為48g÷16g/mol=3，Pb、O原子數(shù)目之比為2：3，故a點(diǎn)化學(xué)式為Pb₂O₃，相當(dāng)于PbO₂、PbO按物質(zhì)的量1：1混合，由題目信息可知，Pb₂O₃與硝酸反應(yīng)生成PbO₂、Pb（NO₃）₂與水，反應(yīng)方程式為：Pb₂O₃+2HNO₃=PbO₂+Pb（NO₃）₂+H₂O，
故答案為：Pb₂O₃；Pb₂O₃+2HNO₃=PbO₂+Pb（NO₃）₂+H₂O；
（2）①CH₃COOH一CH₃COONa溶液中PbO₂與KI全部反應(yīng)而溶解，得到棕色溶液，說明生成碘單質(zhì)，PbO₂被還原生成醋酸鉛，還生醋酸鉀與水，反應(yīng)方程式為：PbO₂+2KI+4CH₃COOH=（CH₃COO）₂Pb+2CH₃COOK+I₂+2H₂O，
故答案為：PbO₂+2KI+4CH₃COOH=（CH₃COO）₂Pb+2CH₃COOK+I₂+2H₂O；
②PbO₂具有強(qiáng)氧化性，可以將鹽酸中氯離子氧化為氯氣，同時(shí)生成PbCl₂與水，反應(yīng)方程式為：PbO₂+4HCl=PbCl₂+Cl₂↑+H₂O，
酸性條件下Na₂S₂O₃會(huì)反應(yīng)得到S、SO₂，反應(yīng)方程式為：Na₂S₂O₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案為：PbO₂+4HCl=PbCl₂+Cl₂↑+H₂O；Na₂S₂O₃+2CH₃COOH=2CH₃COONa+S↓+SO₂↑+H₂O；
③采取過濾方法分離出固體，再洗滌、干燥，所得固體相當(dāng)于PbO₂、PbO的混合物，
根據(jù)PbO₂～I(xiàn)₂～2Na₂S₂O₃，可知n（PbO₂）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$×0.02L×0.2mol/L=0.002mol，根據(jù)PbO～Pb（NO₃）₂～PbCrO₂，可知n（PbO）=n（PbCrO₂）=$\frac{0.969g}{323g/mol}$=0.003mol，故PbO₂、PbO的物質(zhì)的量之比為0.002mol：0.003mol=2：3，則固體化學(xué)式為Pb₅O₇，
故答案為：過濾、洗滌、干燥；Pb₅O₇．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式計(jì)算、物質(zhì)組成測(cè)定等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，注意知識(shí)的遷移應(yīng)用是關(guān)鍵，難度中等，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力和計(jì)算能力．