Question

4．已知實驗室制取C1₂的反應為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，又已知Pb的化合價只有+2、+4，且+4價的Pb具有強氧化性，也能氧化濃鹽酸生成C1₂；
（1）寫出PbO₂與濃鹽酸反應的化學方程式PbO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，其中表現(xiàn)還原性的HCl與表現(xiàn)酸性的HCl的物質(zhì)的量之比為1：1．
（2）PbO₂不穩(wěn)定，隨溫度升高按下列順序逐步分解：PbO₂→Pb₂O₃→Pb₃O₄→PbO．若加熱分解后所得到的固體全部為Pb₃O₄，現(xiàn)將a molPbO₂加熱分解，則加熱過程中放出O₂$\frac{22.4a}{3}$L（標準狀況下）；
（3）已知PbSO₄不溶于水，但可溶于醋酸銨溶液，反應方程式如下：PbSO₄+2CH₃COONH₄═（CH₃COO）₂Pb+（NH₄）₂SO₄．
①PbSO₄與CH₃COONH₄能進行反應的原因是符合了復分解反應條件之一的生成了難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)，現(xiàn)將Na₂S溶液與醋酸鉛溶液混合有沉淀生成，則其反應的離子方程式應為（CH₃COO）₂ Pb+S^2-=PbS↓+2CH₃COO^-．
②已知+2價Sn的化合物具有強還原性．等物質(zhì)的量的PbO₂和SnO的混合物溶于過量的稀硫酸中，溶液中存在的主要金屬陽離子是D（填序號）．
A．Pb²⁺         B．Pb⁴⁺          C．Sn²⁺         D．Sn⁴⁺．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，PbO₂與濃鹽酸反應生成PbCl₂、Cl₂與H₂O，發(fā)生還原反應的HCl生成氯氣，表現(xiàn)酸性的HCl生成PbCl₂；
（2）根據(jù)Pb原子守恒計算n（Pb₃O₄），根據(jù)氧原子守恒計算生成氧氣物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算氧氣體積；
（3）①硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸銨時，醋酸根離子和鉛離子生成難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)醋酸鉛，促進硫酸鉛溶解，醋酸鉛能和硫化鈉發(fā)生復分解反應生成黑色的硫化鉛沉淀；
②+2價Sn的化合物具有強還原性，而+4價的Pb具有氧化性，等物質(zhì)的量的PbO₂和SnO的混合物溶于過量的稀硫酸中則發(fā)生氧化還原反應，而還原得到Pb²⁺與硫酸根離子結(jié)合為不溶于水的PbSO₄．

解答 解：（1）由題意可知，PbO₂與濃鹽酸反應生成PbCl₂、Cl₂與H₂O，反應方程式為：PbO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，發(fā)生還原反應的HCl生成氯氣，表現(xiàn)酸性的HCl生成PbCl₂，反應中表現(xiàn)還原性的HCl與表現(xiàn)酸性的HCl的物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：PbO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；1：1；
（2）根據(jù)Pb原子守恒，n（Pb₃O₄）=$\frac{1}{3}$n（PbO₂）=$\frac{a}{3}$mol，根據(jù)氧原子守恒，生成氧氣物質(zhì)的量=$\frac{amol×2-\frac{a}{3}mol×4}{2}$=$\frac{a}{3}$mol，標況下氧氣體積為$\frac{a}{3}$mol×22.4L/mol=$\frac{22.4a}{3}$L，
故答案為：$\frac{22.4a}{3}$；
（3）①硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸銨時，醋酸根離子和鉛離子生成的醋酸鉛，屬于難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)，促進硫酸鉛溶解，所以硫酸鉛能溶于醋酸銨溶液中；醋酸鉛能和硫化鈉發(fā)生復分解反應生成黑色的硫化鉛沉淀，符合復分解反應的條件，離子反應方程式為：（CH₃COO）₂ Pb+S^2-=PbS↓+2CH₃COO^-，
故答案為：難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)；（CH₃COO）₂ Pb+S^2-=PbS↓+2CH₃COO^-；
②因為+2價Sn的化合物具有強還原性，而+4價的Pb具有氧化性，所以等物質(zhì)的量的PbO₂和SnO的混合物溶于過量的稀硫酸中則發(fā)生氧化還原反應生成Pb²⁺和Sn⁴⁺，Pb²⁺與硫酸根離子結(jié)合為不溶于水的PbSO₄，則溶液中存在的主要金屬陽離子是Sn⁴⁺，故選：D．

點評 本題考查氧化還原反應有關(guān)計算、沉淀溶解平衡與轉(zhuǎn)化等，側(cè)重考查學生分析計算能力，難度中等．