Question

鉛及其化合物可用于蓄電池，耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)等．回答下列問(wèn)題：
（1）鉛是碳的同族元素，比碳多4個(gè)電子層，鉛在周期表的位置為

 

周期，第

 

族：非金屬氧化物的水化物酸性Pb比C的

 

（填“強(qiáng)”或“弱”）．
（2）PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（3）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

 

：PbO₂也可以通過(guò)石墨為電極，Pb（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂的混合溶液為電解液電解制取．陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式

 

，陰極觀察到的現(xiàn)象是

 

：若電解液中不加入Cu（NO₃）₂，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式

 

，這樣做的主要缺點(diǎn)是

 

．
（4）PbO₂在加熱過(guò)程發(fā)生分解的失重曲線如圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重4.0%（

樣品起始質(zhì)量-a點(diǎn)固體質(zhì)量

樣品起始質(zhì)量

×100%）的殘留固體，若a點(diǎn)固體表示為PbO₂或mPbO₂?nPbO，列式計(jì)算x值和m：n值

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：碳族元素簡(jiǎn)介,電解原理

專題：電化學(xué)專題,元素及其化合物

分析：（1）C、Pb屬于同一主族元素，Pb比C多4個(gè)電子層，則Pb含有6個(gè)電子層；元素非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)；
（2）二氧化鉛和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，同時(shí)生成氯化鉛和水；
（3）PbO和次氯酸鈉反應(yīng)生成二氧化鉛和氯化鈉；電解時(shí)，陽(yáng)極上鉛離子失電子和水反應(yīng)生成二氧化鉛；
陰極上銅離子放電；若電解液中不加入Cu（NO₃）₂，陰極上鉛離子得電子生成鉛；
（4）若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x，根據(jù)PbO₂

△   .

PbO_x+

2-x

2

O₂↑列方程計(jì)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(jì)算解答．

解答： 解：（1）C、Pb屬于同一主族元素，Pb比C多4個(gè)電子層，則Pb含有6個(gè)電子層，則Pb位于第六周期第IVA族；元素非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，非金屬性C＞Pb，所以元素最高價(jià)氧化物的水化物酸性Pb的比C的酸性弱，故答案為：6；IVA；弱；
（2）PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，說(shuō)明二者反應(yīng)生成氯氣，同時(shí)生成氯化鉛和水，反應(yīng)方程式為PbO₂+4HCl（濃）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：PbO₂+4HCl（濃）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）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^-；電解時(shí)，陽(yáng)極上鉛離子失電子和水反應(yīng)生成二氧化鉛，電極反應(yīng)式為Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂↓+4H⁺；
陰極上銅離子放電生成Cu單質(zhì)，所以陰極上有銅析出；
若電解液中不加入Cu（NO₃）₂，陰極上鉛離子得電子生成鉛，電極反應(yīng)式為Pb²⁺+2e^-=Pb；Pb²⁺生成PbO₂的量減少，則Pb²⁺利用率降低，
故答案為：PbO+ClO^-=PbO₂+Cl^-；Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂↓+4H⁺；有紅色物質(zhì)析出；Pb²⁺+2e^-=Pb；Pb²⁺利用率降低；
（4）若a點(diǎn)固體組成表示為PbO_x，根據(jù)PbO₂

△   .

PbO_x+

2-x

2

O₂↑，

2-x

2

×32=239×4.0%，x=1.4；
若組成為mPbO₂?nPbO，根據(jù)原子守恒得，O原子和Pb原子的比值=x=

2m+n

m+n

=1.4，得m：n=2：3，
故答案為：

2-x

2

×32=239×4.0%，x=1.4；

2m+n

m+n

=1.4，得m：n=2：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查碳族元素性質(zhì)，涉及物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算、離子反應(yīng)、電解原理等知識(shí)點(diǎn)，注意（3）中陽(yáng)極、陰極電極反應(yīng)式的書寫，注意（4）中的計(jì)算，為易錯(cuò)點(diǎn)．