8.(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六周期.第ⅣA族;PbO2的酸性比CO2的酸性弱(填“強”或“弱”).
(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為PbO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O.
(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為PbO+ClO-=PbO2+Cl-;PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO32 和Cu(NO32的混合溶液為電解液電解制。枠O發(fā)生反應的電極反應式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,陰極上觀察到的現(xiàn)象是石墨上紅色物質析出;若電解液中不加入Cu(NO32,陰極發(fā)生的電極反應式為Pb2++2e-=Pb↓,這樣做的主要缺點是Pb2+的利用率降低.
(4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重的4.0%(即樣品起始質量-a點固體質量/樣品起始質量×100%)的殘留固體.若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2•nPbO,列式計算x值和m:n值2:3.

分析 (1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層,鉛位于第六周期ⅣA族;非金屬性越強酸性越強;
(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,說明生成氯氣,還應生成PbCl2與水;
(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,據(jù)此可知,PbO與ClO-反應得到PbO2,同時生成Cl-;
陽極上Pb2+失去電子,得到PbO2,需要水參與反應,同時生成氫離子,陰極上,Cu2+獲得電子生成Cu,附著在石墨電極上;
若電解液中不加入Cu(NO32,陰極上Pb2+獲得電子生成Pb,Pb2+生成PbO2的利用率降低;
(4)若a點固體組成表示為PbOx,根據(jù)PbO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbOx+$\frac{2-x}{2}$O2↑列方程計算x的值;若組成表示為mPbO2•nPbO,則O原子與Pb原子的比值為x,據(jù)此計算解答.

解答 解:(1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層,鉛位于第六周期ⅣA族;非金屬性C>Pb,故PbO2的酸性比CO2的酸性弱,
故答案為:六、ⅣA;弱;
(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,說明生成氯氣,還應生成PbCl2與水,反應方程式為:PbO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案為:PbO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,據(jù)此可知,PbO與ClO-反應得到PbO2,同時生成Cl-,反應離子方程式為:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;
陽極上Pb2+失去電子,得到PbO2,需要水參與反應,同時生成氫離子,電極反應式為:Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+,陰極上,Cu2+獲得電子生成Cu,附著在石墨電極上,即石墨上紅色物質析出;
若電解液中不加入Cu(NO32,陰極上Pb2+獲得電子生成Pb,陰極電極反應式為:Pb2++2e-=Pb↓,Pb2+的利用率降低;
故答案為:PbO+ClO-=PbO2+Cl-;Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;石墨上紅色物質析出;Pb2++2e-=Pb↓;Pb2+的利用率降低;
(4)若a點固體組成表示為PbOx,根據(jù)PbO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbOx+$\frac{2-x}{2}$O2↑有:$\frac{2-x}{2}$×32=239×4.0%,解得x=1.4,
若組成表示為mPbO2•nPbO,則O原子與Pb原子的比值為x,則$\frac{2m+n}{m+n}$=1.4,整理得m:n=2:3,
故答案為:x=1.4;m:n=2:3.

點評 題目比較綜合,涉及元素周期表與元素周期律、常用化學用語、電解原理、根據(jù)方程式計算等,題目素材基本取自教材以外,是對學生綜合能力考查,(3)中電解液中不加入Cu(NO32時陰極反應為易錯點,掌握離子放電順序是關鍵,(4)中注意根據(jù)方程式計算,題目難度中等.

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