Question

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（NO₃）₂ 和Cu（NO₃）₂的混合溶液為電解液電解制�。�陽極發(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（NO₃）₂，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PbO_x或mPbO₂•nPbO，列式計算x值和m：n值2：3．

Answer 1

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（NO₃）₂，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PbO_x，根據(jù)PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$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（NO₃）₂，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PbO_x，根據(jù)PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$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（NO₃）₂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．