Question

（15分）（1）鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第    周期．第   族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性     （填“強”或“弱”）。
（2）PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應的化學方程式為                                 。
（3）PbO₂可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得，反應的離子方程式為                           ；PbO₂也可以通過石墨為電極，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液為電解液電解制取。陽極發生反應的電極反應式為                ，陰極上觀察到的現象是               ；若電解液中不加入Cu(NO₃)₂，陰極發生的電極反應式為                      ，這樣做的主要缺點是                  。
（4）PbO₂在加熱過程發生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重的4.0%（即樣品起始質量—a點固體質量/樣品起始質量×100%）的殘留固體。若a點固體組成表示為PbO_x或mPbO₂ ·nPbO，列式計算x值和m:n值       。

Answer 1

（1）六    ⅣA    弱
（2）PbO₂+4HCl(濃) △PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（3）PbO+ClO^－ PbO₂+Cl^－    Pb^2＋+2H₂O—2e^－ PbO₂↓+4H^＋
石墨上包上銅鍍層    Pb^2＋+2e^－ Pb↓    不能有效利用Pb^2＋
（4）根據PbO₂△PbO_x+（2—x/2）O₂↑，有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根據mPbO₂ ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。

解析試題分析：（1）根據題給信息知，鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層，碳位于第二周期，則鉛在元素周期表的位置為第六周期、第ⅣA族；根據同主族元素性質遞變規律判斷，PbO₂的酸性比CO₂的酸性弱。（2）根據題意知，PbO₂與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體氯氣，遷移二氧化錳與濃鹽酸的反應知，反應的化學方程式為PbO₂+4HCl(濃) △PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O。（3）根據題給信息知，PbO與次氯酸鈉溶液反應生成PbO₂和氯化鈉，反應的離子方程式為PbO+ClO^－ PbO₂+Cl^－；根據題給信息知，電解池陽極發生氧化反應，即Pb^2＋失電子被氧化生成PbO₂，電極反應式為Pb^2＋+2H₂O—2e^－ PbO₂↓+4H^＋，陰極上發生還原反應，電極反應式為：Cu^2＋+2e^－ Cu↓，觀察到的現象是石墨上包上銅鍍層；若電解液中不加入Cu(NO₃)₂，陰極發生的電極反應式為Pb^2＋+2e^－ Pb↓，這樣做的主要缺點是不能有效利用Pb^2＋。（4）根據題給信息知，PbO₂在加熱過程發生的反應為PbO₂△PbO_x+（2—x/2）O₂↑，則有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根據mPbO₂ ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。
考點：考查元素周期表、元素周期律，根據信息書寫方程式，電解原理的應用，與化學反應相關的圖像及計算。