Question

（15分）（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第     周期．第    族；PbO₂的酸性比CO₂的酸性      （填“强”或“弱”）。

（2）PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为                                  。

（3）PbO₂可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为                            ；PbO₂也可以通过石墨为电极，Pb(NO₃)₂ 和Cu(NO₃)₂的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为                 ，阴极上观察到的现象是                ；若电解液中不加入Cu(NO₃)₂，阴极发生的电极反应式为                       ，这样做的主要缺点是                   。

（4）PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%（即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%）的残留固体。若a点固体组成表示为PbO_x或mPbO₂ ·nPbO，列式计算x值和m:n值        。

Answer

（1）六 ⅣA 弱

（2）PbO2+4HCl(浓) △PbCl2+Cl2↑+2H2O

（3）PbO+ClO－ PbO2+Cl－ Pb2＋+2H2O—2e－ PbO2↓+4H＋

石墨上包上铜镀层 Pb2＋+2e－ Pb↓ 不能有效利用Pb2＋

（4）根据PbO2 △PbOx+（2—x/2）O2↑，有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根据mPbO2 ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。

【解析】

试题分析：（1）根据题给信息知，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，碳位于第二周期，则铅在元素周期表的位置为第六周期、第ⅣA族；根据同主族元素性质递变规律判断，PbO2的酸性比CO2的酸性弱。（2）根据题意知，PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气，迁移二氧化锰与浓盐酸的反应知，反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) △PbCl2+Cl2↑+2H2O。（3）根据题给信息知，PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO2和氯化钠，反应的离子方程式为PbO+ClO－ PbO2+Cl－；根据题给信息知，电解池阳极发生氧化反应，即Pb2＋失电子被氧化生成PbO2，电极反应式为Pb2＋+2H2O—2e－ PbO2↓+4H＋，阴极上发生还原反应，电极反应式为：Cu2＋+2e－ Cu↓，观察到的现象是石墨上包上铜镀层；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为Pb2＋+2e－ Pb↓，这样做的主要缺点是不能有效利用Pb2＋。（4）根据题给信息知，PbO2在加热过程发生的反应为PbO2 △PbOx+（2—x/2）O2↑，则有（2—x/2）×32=239×4.0%，x=2—（239×4.0%/16）=1.4，根据mPbO2 ·nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。

考点：考查元素周期表、元素周期律，根据信息书写方程式，电解原理的应用，与化学反应相关的图像及计算。