Question

PbO₂是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl₂；现将1mol PbO₂加热分解得到O₂，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl₂，O₂和Cl₂的物质的量之比为3：2，则剩余固体的组成及物质的量比是（　　）

• A、1：2混合的PbO₂、Pb₃O₄
• B、1：1混合的Pb₃O₄、PbO
• C、1：4：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO
• D、4：1：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：计算题

分析：PbO₂受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为+4、+2价），铅的氧化物的混合物再与盐酸作用时，+4价Pb还原为+2价，Cl^-被氧化为Cl₂，此时得到溶液为PbCl₂溶液，利用“电子转移守恒”知1molPbO₂在上述转化过程中共转移2mole^-，设该过程得到O₂的物质的量为3xmol，则Cl₂的物质的量为2xmol，利用电子转移守恒计算x的值，进而确定PbO₂加热分解后的物质中n（Pb）：n（O），据此判断．

解答： 解：PbO₂受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为+4、+2价），铅的氧化物的混合物再与盐酸作用时，+4价Pb还原为+2价，Cl^-被氧化为Cl₂，此时得到溶液为PbCl₂溶液，利用“电子转移守恒”知1molPbO₂在上述转化过程中共转移电子为1mol×（4-2）=2mol，设该过程得到O₂的物质的量为3xmol，则Cl₂的物质的量为2xmol，利用电子转移守恒有：3x×4+2x×2=2，解得x=0.125，故知1mol PbO₂在受热分解过程中产生O₂为0.125mol×3=0.375mol，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n（O）=2mol-0.375mol×2=1.25mol，故剩余固体中n（Pb）：n（O）=1mol：1.25mol=4：5，
A．1：2混合的PbO₂、Pb₃O₄，n（Pb）：n（O）=（1+6）：（2+8）=7：10，故A错误；
B．1：1混合的Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（3+1）：（4+1）=4：5，故B正确；
C．1：4：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+12+1）：（2+16+1）=14：19，故C错误；
D．4：1：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（4+3+1）：（8+4+1）=8：13，故D错误；
故选B．

点评：本题通过元素化合物转化，考查氧化还原反应计算，侧重考查学生的分析推理能力，难度中等，注意电子转移守恒的利用．