已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C12;(1)写出Pb3O4与浓盐酸反
(1)Pb 3 O 4 中Pb的化合价只有+2、+4,再根据化合价代数和等于零,求得Pb的总化合价为+8价,即可确定Pb 3 O 4 中有一个+4价、有两个+2价,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C1 2 ,本身被还原成+2价Pb,生成PbC1 2 ,根据元素守恒得反应物与生成物:Pb 3 O 4 +HCl(浓)→PbCl 2 +Cl 2 ↑+H 2 O,根据化合价升降法配平该氧化还原反应,Pb 3 O 4 中一个+4价的Pb降低到+2价,降低2价;HCl(浓)中-1价的Cl上升到0价生成Cl 2 ,上升1价×2,所以Pb 3 O 4 和Cl 2 前面的计量数都为1,根据原子守恒配平其它物质前计量数,得各物质前计量数为1、8、3、1、4,故方程式为Pb 3 O 4 +8HCl(浓)═3PbCl 2 +Cl 2 ↑+4H 2 O,故答案为:Pb 3 O 4 +8HCl(浓)═3PbCl 2 +Cl 2 ↑+4H 2 O;(2)根据题意,确定反应物为PbO 2 ,生成物为Pb 3 O 4 和O 2 ,因此方程式为 3PbO 2 △ . Pb 3 O 4 +O 2 ,设生成氧气物质的量为x, 3PbO 2 △ . Pb 3 O 4 +O 2 3mol 1mol amol x 解得:x═ a 3 mol 则V(O 2 )═ a 3 mol×22.4L/mol═ 22.4a 3 L,故答案为: 22.4a 3 L;(3)①根据题意:1mol PbO 2 分解所得混合物中n(Pb 2+ )=x mol、n(Pb 4+ )=(1-x) mol.在反应过程中1mol PbO 2 中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,+4价的Pb最终全部降低为+2价,根据得失电子守恒:先加热分解生成O 2 ,得n(O 2 )═ 2xmol 4 ═ x 2 mol;后再与足量的浓盐酸反应生成Cl 2 ,得n(Cl 2 )═ (1-x)mol×2 2 ═(1-x) mol,则 y═n(O 2 )+n(Cl 2 )═ x 2 mol+(1-x) mol═(1- x 2 )mol,故答案为:y═(1- x 2 )mol;②若两步反应中O 2 和Cl 2 的物质的量之比为3:5,根据上述分析:n(O 2 )═ 2xmol 4 ═ x 2 mol,n(Cl 2 )═ (1-x)mol×2 2 ═(1-x) mol即 x 2 :(1-x)═3:5,解得:x═ 6 11 ,则剩余固体中含pb 2+ 的物质的量分数为 6 11 ,含pb 4+ 的物质的量分数为 5 11 ,即n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═6:5,由题意,PbO 2 不稳定逐步分解顺序:PbO 2 →Pb 2 O 3 →Pb 3 O 4 →PbO.因为Pb的化合价只有+2、+4,所以Pb 2 O 3 可表示为PbO?PbO 2 ,Pb 3 O 4 可表示为2PbO?PbO 2 ,各氧化物中n(pb 2+ ):n(pb 4+ )的比值关系为:PbO 2 中,n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═0:1Pb 2 O 3 中,n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═1:1Pb 3 O 4 中,n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═2:1PbO中,n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═1:0 根据剩余固体中n(pb 2+ ):n(pb 4+ )═6:5,介于1:1和2:1之间,可推出剩余固体中所含物质为Pb 2 O 3 、Pb 3 O 4 .设剩余固体中Pb 2 O 3 物质的量为a、Pb 3 O 4 物质的量为b,得n(pb 2+ )═a+2b,n(pb 4+ )═a+b,则(a+2b):(a+b)═6:5解得a:b═4:1,即(Pb 2 O 3 ):(Pb 3 O 4 )═4:1,故答案为:Pb 2 O 3 、Pb 3 O 4 ;4:1.
(1)Pb3O4中Pb的化合价只有+2、+4,再根据化合价代数和等于零,求得Pb的总化合价为+8价,即可确定Pb3O4中有一个+4价、有两个+2价,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C12,本身被还原成+2价Pb,生成PbC12,根据元素守恒得反应物与生成物:Pb3O4+HCl(浓)→PbCl2+Cl2↑+H2O,根据化合价升降法配平该氧化还原反应,Pb3O4中一个+4价的Pb降低到+2价,降低2价;HCl(浓)中-1价的Cl上升到0价生成Cl2,上升1价×2,所以Pb3O4和Cl2前面的计量数都为1,根据原子守恒配平其它物质前计量数,得各物质前计量数为1、8、3、1、4,故方程式为Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O,故答案为:Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O;(2)根据题意,确定反应物为PbO2,生成物为Pb3O4和O2,因此方程式为 3PbO2 △ . Pb3O4+O2,设生成氧气物质的量为x, 3PbO2 △ . Pb3O4+O2 3mol 1mol amol x 解得:x═a3mol 则V(O2)═a3mol×22.4L/mol═22.4a3L,故答案为:22.4a3L;(3)①根据题意:1mol PbO2分解所得混合物中n(Pb2+)=x mol、n(Pb4+)=(1-x) mol.在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,+4价的Pb最终全部降低为+2价,根据得失电子守恒:先加热分解生成O2,得n(O2)═2xmol4═x2 mol;后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2,得n(Cl2)═(1?x)mol×22═(1-x) mol,则 y═n(O2)+n(Cl2)═x2 mol+(1-x) mol═(1-x2)mol,故答案为:y═(1-x2)mol;②若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3:5,根据上述分析:n(O2)═2xmol4═x2 mol,n(Cl2)═(1?x)mol×22═(1-x) mol即 x2:(1-x)═3:5,解得:x═611,则剩余固体中含pb2+的物质的量分数为<
(1)Pb3O4中Pb的化合价只有+2、+4,再根据化合价代数和等于零,求得Pb的总化合价为+8价,即可确定Pb3O4中有一个+4价、有两个+2价,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C12,本身被还原成+2价Pb,生成PbC12,Pb3O4中一个+4价的Pb降低到+2价,降低2价;HCl(浓)中-1价的Cl上升到0价生成Cl2,上升1价×2,所以Pb3O4和Cl2前面的计量数都为1,根据原子守恒配平其它物质前计量数,得方程式为Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O;
(2)根据题意,确定反应物为PbO2,生成物为Pb3O4和O2,因此方程式为 3PbO2
|