Question

已知：Pb的化合價只有+2、+4，且+4價的Pb具有強氧化性，常溫下能氧化濃HCl生成Cl₂；PbO₂不穩定，隨溫度升高按下列順序逐步分解：PbO₂→Pb₂O₃→Pb₃O₄→PbO．
現將a mol PbO₂加熱分解，收集產生的O₂；加熱反應后所得固體中，Pb²⁺占Pb元素的物質的量分數為x；向加熱后所得固體中加入足量的濃鹽酸，收集產生的Cl₂．兩步反應中收集的O₂和Cl₂的物質的量之和為y mol．
（1）若Fe₃O₄可表示為FeO?Fe₂O₃，則Pb₂O₃可表示為

PbO?PbO₂

（2）試寫出Pb₂O₃與濃鹽酸反應的化學方程式

Pb₂O₃+6HCl（濃）═2PbCl₂+Cl₂↑3H₂O

（3）通過計算確定y與a、x的函數關系式

a（1-0.5x）mol

．

Answer 1

分析：（1）根據題意提供信息，仿照Fe₃O₄的氧化物形式書寫Pb₃O₄氧化物，把氧化物改寫成鹽的形式時，要把化合價較低的元素作為陽離子，把化合價較高的元素和氧元素組成酸根；
（2）根據氧化還原反應正確書寫三氧化二鉛與濃鹽酸反應的化學方程式；
（3）根據氧化還原反應的本質電子得失守恒求出n（O₂）、n（Cl₂），即得y與x的函數關系；

解答：解：（1）Pb在化合物里顯+2價或+4價，根據化合價代數和為零的原則寫出Pb的兩種氧化物形式為：PbO和PbO₂，那么Pb₂O₃的氧化物的表示形式可以寫成 PbO?PbO₂；
故答案為：PbO?PbO₂
（2）Pb₂O₃中Pb的化合價只有+2、+4，再根據化合價代數和等于零，求得Pb的總化合價為+3價，即可確定Pb₂O₃中有一個+4價、有一個+2價，且+4價的Pb具有強氧化性，能氧化濃鹽酸生成C1₂，本身被還原成+2價Pb，生成PbC1₂，根據元素守恒得反應物與生成物：Pb₂O₃+HCl（濃）→PbCl₂+Cl₂↑+H₂O，根據化合價升降法配平該氧化還原反應，Pb₂O₃中一個+4價的Pb降低到+2價，降低2價；HCl（濃）中-1價的Cl上升到0價生成Cl₂，上升1價×2，所以Pb₂O₃和Cl₂前面的計量數都為1，根據原子守恒配平其它物質前計量數，得各物質前計量數為1、6、2、1、3，故方程式為Pb₂O₃+6HCl（濃）═2PbCl₂+Cl₂↑3H₂O；
故答案為：Pb₂O₃+6HCl（濃）═2PbCl₂+Cl₂↑3H₂O；
（3）根據題意：amol PbO₂分解所得混合物中n（Pb²⁺）=ax mol、n（Pb⁴⁺）=（a-ax） mol．在反應過程中amol PbO₂中+4價的Pb具有強氧化性作氧化劑，
+4價的Pb最終全部降低為+2價，
根據得失電子守恒：先加熱分解生成O₂，得n（O₂）═

2ax

4

=

ax

2

mol；
后再與足量的濃鹽酸反應生成Cl₂，得n（Cl₂）═

(a-ax)mol×2

2

═（a-ax） mol，
則 y═n（O₂）+n（Cl₂）═

ax

2

mol+（a-ax） mol═（a-

ax

2

）mol，
故答案為：y═a（1-0.5x）mol；

點評：本題是信息給予題，該題型是中考中亮點，主要考查學生分析信息、提取信息并結合已有知識正確書寫化學方程式的能力