Question

4．碳、硅、鍺、錫、鉛的單質及化合物是 重要的工業材料．
（1）金剛石和石墨是碳的兩種同素異形體，相同條件下石墨更穩定，則石墨轉化為金剛石的反應是吸熱（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（2）SiO₂在通信領域的一種重要用途是光導纖維．SiO₂晶體中的基本結構單元是硅氧四面體．
（3）SnCl₂有較強的還原性，寫出SnCl₂和FeCl₃溶液反應的離子方程式2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺．
（4）鉛丹（Pb₃O₄）可作為防銹用涂料，呈紅褐色．可采用PbS在空氣中連續氧化的方法制備：PbS→PbO→Pb₃O₄，寫出第一步氧化的化學方程式2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂．
鉛丹曾用于鐵制品防銹，請說明它的主要危害重金屬（Pb）污染．
1mol鉛丹與足量的濃鹽酸反應時，轉移的電子數目為2N_A，寫出該反應的化學方程式Pb₃O₄+8HCl（濃）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（5）金屬鍺、錫在空氣中不反應，鉛在空氣中表面生成一層氧化鉛，可能的原因是鍺錫鉛同主族，鉛的金屬性最強，可與空氣中氧氣反應，而鍺錫不反應．

Answer 1

分析 （1）相同條件下，物質具有的能量越低越穩定；
（2）二氧化硅晶體可用于制造光導纖維；SiO₂晶體中每個Si連接4個O形成四面體結構；
（3）SnCl₂和FeCl₃發生氧化還原反應生成SnCl₄和FeCl₂；
（4）PbS在空氣中加熱生成Pb₃O₄，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式；Pb屬于重金屬元素；1mol鉛丹與足量的濃鹽酸反應時，轉移的電子數目為2N_A，則氧化生成1mol氯氣，還生成PbCl₂和水；
（5）根據同一主族元素的性質的遞變規律分析．

解答 解：（1）相同條件下，物質具有的能量越低越穩定，已知相同條件下石墨更穩定，則石墨具有的能量低于金剛石，則石墨轉化為金剛石的反應是吸熱反應；
故答案為：吸熱；
（2）二氧化硅晶體對光具有全反射的性質，可用于制造光導纖維；SiO₂晶體中每個Si連接4個O形成四面體結構，所以SiO₂晶體中的基本結構單元是硅氧四面體；
故答案為：光導纖維；硅氧四面體；
（3）SnCl₂和FeCl₃發生氧化還原反應生成SnCl₄和FeCl₂，其反應的離子方程式為：2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺；
故答案為：2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺；
（4）PbS在空氣中加熱生成Pb₃O₄和二氧化硫，反應方程式為2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂，Pb屬于重金屬元素，有毒，會污染環境；1mol鉛丹與足量的濃鹽酸反應時，轉移的電子數目為2N_A，則氧化生成1mol氯氣，還生成PbCl₂和水，則反應的方程式為：Pb₃O₄+8HCl（濃）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
故答案為：2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂；重金屬（Pb）污染；Pb₃O₄+8HCl（濃）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（5）金屬越活潑，在空氣中越容易發生反應，同主族自上而下，金屬性隨著原子序數的增大而增強，鉛的原子序數最大，所以鉛的金屬性比鍺和錫都強，故易被空氣中的氧氣氧化成氧化鉛．
故答案為：鍺錫鉛同主族，鉛的金屬性最強，可與空氣中氧氣反應，而鍺錫不反應．

點評 本題考查了物質的穩定性與能量的關系、氧化還原反應、元素周期律等知識點，根據方程式書寫規則、物質的性質、氧化還原反應等知識點解答，題目難度中等．