Question

某元素R具有微弱放射性，其原子核內中子數比質子數多43．由R組成的固體單質A，在一定條件下密度為6.88 g·cm－3．用X射線研究固體A表明，在邊長為1.00×10^－7cm的立方體中含有20個原子．R在化學反應中常表現為+2價、+4價．在溶液中R²⁺穩定，而R⁴⁺有強氧化性，可將NO氧化為HNO₃．氧化物R₃O₄其性質與Fe₃O₄有些類似．R的另一種質量數比R少2的同位素較為穩定，與鐵可形成合金，在潮濕環境中易形成鐵銹．R的單質及化合物在工農業生產、醫療衛生、科學技術等各個領域都有很多用途．請回答：

    (1)R原子的摩爾質量為________．

    (2)R元素處于周期表中第________周期________族．

    (3)假若使少量R⁴⁺加到Fe(NO₃)₂溶液中，是否會發生反應？若“否”，說明原因；若“是”，請寫出離子方程式：________________________．

    (4)R₃O₄因具有氧化性，被大量用于油漆涂料，涂在鋼鐵表面，有利于形成耐腐蝕的鈍化層．R₃O₄與足量HNO₃反應，生成R的氧化物、R的硝酸鹽和水三種物質，此反應的方程式為：________________________________．

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)207 g·mol－1 (2) 6周期ⅣA族 (3)是；Pb4++2Fe2+Pb2++2Fe3+ (4)

提示：

可根據題目給的原子體積和密度，算出R的莫爾質量，可確定是Pb元素．接下來便迎刃而解． (1)據題意：含20個原子的立方體體積為1.0×103cm3．則每立方厘米的空間含R原子： ． 則R原子摩爾質量為6.88 g·cm－3÷( mol·cm－3)=207 g·mol－1  (2)從上題解出摩爾質量知R為6周期ⅣA族的Pb元素。 (3)因Pb4+氧化性大于Fe3+，故發生反應：Pb4++2Fe2+Pb2++2Fe3+ (4)把Pb3O4改寫成2PbO·PbO2，PbO為堿性氧化物，能與酸反應，且HNＯ3不能氧化Pb2+（因氧化性Pb4+>HNO3），