Question

【題目】PbO2受熱分解為Pb的+4和+2價的混合氧化物，+4價的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl2；現將1mol PbO2加熱分解得到O2 ， 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1：1，則剩余固體的組成及物質的量比可能是（ ）
A.1：2：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO
B.1：3：2混合的PbO2、Pb3O4、PbO
C.1：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO
D.2：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO

Answer 1

【答案】B
【解析】解：解法一．PbO2受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價），該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xmol，
利用電子轉移守恒有：x×4+x×2=2，
解得x= ，
故1mol PbO2在受熱分解過程中產生O2為 mol，
利用原子守恒可知受熱后的剩余固體中n（O）=2mol﹣ mol×2= mol，
所以剩余固體中n（Pb）：n（O）=1mol： mol=3：4，
A、1：2：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+6+1）：（2+8+1）=8：11，故A錯誤；
B、1：3：2混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+9+2）：（2+12+2）=3：4，故B正確；
C、1：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+3+1）：（2+4+1）=5：7，故C錯誤；
D、2：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（4+3+1）：（4+4+1）=8：9，故D錯誤；
故選：B．
解法二：PbO2受熱分解產生的二價Pb和O2的關系為：2PbO～O2 ， 四價Pb和濃鹽酸反應產生Cl2 ， 根據電子守恒可列式PbO2～Cl2 ， 已知：O2和Cl2的物質的量之比為1：1，則PbO：PbO2=2：1，根據選項分析，B符合題意；
故選B．