Question

已知：Pb的化合價只有＋2、＋4，且＋4價的Pb具有強(qiáng)氧化性，常溫下能氧化濃HCl生成Cl₂；PbO₂不穩(wěn)定，隨溫度升高按下列順序逐步分解：PbO₂→Pb₂O₃→Pb₃O₄→PbO。
現(xiàn)將a mol PbO₂加熱分解，收集產(chǎn)生的O₂；加熱反應(yīng)后所得固體中，Pb^2＋占Pb元素的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x；向加熱后所得固體中加入足量的濃鹽酸，收集產(chǎn)生的Cl₂。兩步反應(yīng)中收集的O₂和Cl₂的物質(zhì)的量之和為y mol。
（1）若Fe₃O₄可表示為FeO·Fe₂O₃，則Pb₃O₄可表示為                             
（2）試寫出Pb₂O₃與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                                    
（3）通過計算確定y與a、x的函數(shù)關(guān)系式____________________________。

Answer 1

（1）PbO·Pb₂O₃（2）Pb₂O₃+6HCl＝2 PbCl₂+Cl₂↑+3H₂O（3）y=a（1-0.5x）

解析試題分析：（1）設(shè)四氧化三鉛中＋2和＋4價的鉛分別是n和m個
則n＋m＝3、2n＋4m＝8
解得n＝1、m＝2
所以Pb₃O₄可表示為PbO·Pb₂O₃
（2）在反應(yīng)中氯化氫被氧化生成氯氣，還原產(chǎn)物是氯化鉛，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是Pb₂O₃+6HCl＝2 PbCl₂+Cl₂↑+3H₂O。
（3）根據(jù)題意：分解所得混合物中n(Pb^2＋)=" ax" mol、n(Pb^4＋)=" a" (1－x) mol
根據(jù)電子守恒：n(O₂)=" ax/2" mol、n(Cl₂)＝a (1－x) mol
所以y＝n(O₂)＋n(Cl₂)＝ax/2 mol＋a (1－x) mol＝a (1－x/2) mol
考點(diǎn)：考查鉛的氧化物結(jié)構(gòu)以及有關(guān)計算的判斷
點(diǎn)評：該題是中等難度的試題，試題設(shè)計新穎，基礎(chǔ)性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題的能力。該題的關(guān)鍵是利用好幾種守恒法，即質(zhì)量守恒定律、電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒等，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力。