Question

19．已知鉛元素有+2價(jià)、+4價(jià)兩種常用價(jià)態(tài)，鉛及其化合物可用于耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)等．
（1）我國(guó)古代煉丹中經(jīng)常使用到紅丹（用X表示），在一定條件下，與過量硝酸能發(fā)生非氧化還原反應(yīng)：X+4HNO₃═PbO₂+2Pb（NO₃）₂+2H₂O（已配平）．
①PbO₂中鉛元素的化合價(jià)是+4，PbO₂不是堿性氧化物，判斷的依據(jù)是PbO₂不能與鹽酸反應(yīng)生成鹽與水．
②X的化學(xué)式是Pb₃O₄．
（2）PbO₂可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為PbO+ClO^-═PbO₂+Cl^-．
（3）PbO₂在加熱的過程中發(fā)生分解生成PbO和O₂，其失重曲線如圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品分解40%的殘留固體．若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x，則x=1.2．

Answer 1

分析 （1）①化合物中，元素的化合價(jià)代數(shù)和為零；能和酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為堿性氧化物；
②化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)不變；
（2）PbO和次氯酸鈉反應(yīng)生成二氧化鉛和氯化鈉；
（3）若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x，根據(jù)PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$O₂↑列式計(jì)算x的值．

解答 解：（1）①PbO₂中氧元素為-2價(jià)，化合物中，元素的化合價(jià)代數(shù)和為零，則鉛元素的化合價(jià)是+4價(jià)，PbO₂+4HCl（濃）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，PbO₂不能與鹽酸反應(yīng)生成鹽與水，不是堿性氧化物，
故答案為：+4；PbO₂不能與鹽酸反應(yīng)生成鹽與水；
②由X+4HNO₃═PbO₂+2Pb（NO₃）₂+2H₂O可知，
反應(yīng)后鉛原子是3個(gè)，反應(yīng)前應(yīng)該是3個(gè)，包含在X中；
反應(yīng)后氧原子是16個(gè)，反應(yīng)前應(yīng)該是16個(gè)，其中4個(gè)包含在X中；
反應(yīng)后氮原子是4個(gè)，反應(yīng)前是4個(gè)；
反應(yīng)后氫原子是4個(gè)，反應(yīng)前是4個(gè)；
由分析可知，每個(gè)X中含有3個(gè)鉛原子和4個(gè)氧原子，是四氧化三鉛，化學(xué)式是Pb₃O₄；
故答案為：Pb₃O₄；
（2）PbO和次氯酸鈉反應(yīng)生成二氧化鉛和氯化鈉，離子方程式為PbO+ClO^-=PbO₂+Cl^-，
故答案為：PbO+ClO^-═PbO₂+Cl^-；
（3）若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x，根據(jù)PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$O₂↑，取1molPbO₂，a點(diǎn)為樣品分解40%的殘留固體，加熱過程中Pb元素質(zhì)量不變，則Pb元素物質(zhì)的量為1mol，有32g×40%=12.8g分解，殘留O原子物質(zhì)的量為（32-12.8）g÷16g/mol=1.2，Pb、O原子數(shù)目之比為1：x=1：1.2，
故答案為：1.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素的化合價(jià)、堿性氧化物判斷、離子方程式的書寫、以及熱重分析計(jì)算，注意原子守恒思想的應(yīng)用，題目難度中等．