Question

16．已知PbO₂受熱分解為Pb的+4和+2價的混合氧化物，其中PbO₂能氧化濃鹽酸生成Cl₂．現加熱分解1moI PbO₂得到O₂和剩余固體，再向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl₂，O₂和Cl₂的物質的量之比為1：2，則加熱分解后剩余固體的組成及物質的量之比是（　　）

選項	剩余固體	剩余固體的物質的量之比
A	Pb3O4，PbO	1：1
B	PbO2，Pb3O4	1：1
C	PbO2，Pb3O4，PbO	1：2：1
D	PbO2，Pb3O4，PbO	1：1：2

• A． A
• B． B
• C． C
• D． D

Answer 1

分析 PbO₂受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價），鉛的氧化物的混合物再與鹽酸作用時，+4價Pb還原為+2價，Cl^-被氧化為Cl₂，此時得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉移守恒”知1molPbO₂在上述轉化過程中共轉移2mole^-，設該過程得到O₂的物質的量為xmol，則Cl₂的物質的量為2xmol，利用電子轉移守恒計算x的值，進而確定PbO₂加熱分解后的物質中n（Pb）：n（O），據此判斷．

解答 解：PbO₂受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價），鉛的氧化物的混合物再與鹽酸作用時，+4價Pb還原為+2價，Cl^-被氧化為Cl₂，此時得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉移守恒”知1molPbO₂在上述轉化過程中共轉移電子為1mol×（4-2）=2mol，設該過程得到O₂的物質的量為xmol，則Cl₂的物質的量為2xmol，利用電子轉移守恒有：x×4+2x×2=2，解得x=0.25，利用原子守恒可知受熱后的剩余固體中n（O）=2mol-0.25mol×2=1.5mol，故剩余固體中n（Pb）：n（O）=1mol：1.5mol=2：3，
A.1：1混合的Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（3+1）：（4+1）=4：5，故A錯誤；
B.1：1混合的PbO₂，Pb₃O₄，n（Pb）：n（O）=（1+3）：（2+4）=2：3，故B正確；
C.1：2：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+6+1）：（2+8+1）=8：11，故C錯誤；
D.1：1：2混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+3+2）：（2+4+2）=3：4，故D錯誤；
故選B．

點評 本題通過元素化合物轉化考查氧化還原反應計算、分析推理能力，難度中等，注意電子轉移守恒的利用．