Question

【题目】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HCl生成C12；PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。现将a mol PbO2加热分解，收集产生的O2；加热反应后所得固体中，Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的C12。两步反应中收集的O2和C12的物质的量之和为y mol。

试回答下列问题：

（1）Fe3O4可写成FeO·Fe2O3的形式，如果将Pb3O4也写成相对应的形式应为___________。

（2）试写Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式_________________________________。

（3）通过计算确定y与a、x的函数关系式___________________________。

Answer 1

【答案】（1）PbOPbO2；；（2）Pb2O3+6HCl（浓）=2PbCl2+Cl2↑+3H2O；（3）a（1-0.5x）mol

【解析】

试题分析：（1）Pb在化合物里显+2价或+4价，根据化合价代数和为零的原则写出Pb的两种氧化物形式为：PbO和PbO2，那么Pb2O3的氧化物的表示形式可以写成PbOPbO2；因此，本题正确答案是：PbOPbO2

（2）Pb2O3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+3价，即可确定Pb2O3中有一个+4价、有一个+2价，且+4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2，本身被还原成+2价Pb，生成PbCl2，根据元素守恒得反应物与生成物：Pb2O3+HCl（浓）=PbCl2+Cl2↑+H2O，根据化合价升降法配平该氧化还原反应，Pb2O3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Pb2O3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、6、2、1、3，故方程式为Pb2O3+6HCl（浓）=2PbCl2+Cl2↑+3H2O；因此，本题正确答案是：Pb2O3+6HCl（浓）=2PbCl2+Cl2↑+3H2O；

（3）根据题意：a molPbO2分解所得混合物中n（Pb2+）=axmol、n（Pb4+）=（a-ax）mol.在反应过程中a molPbO2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）═2ax/4=ax/2 mol；后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2，得n（Cl2）═（a-ax）mol*2/2=（a-ax）mol，则 y═n（O2）+n（Cl2）═ax/2 mol+（a-ax）mol=（a-ax/2）mol，因此，本题正确答案是：y═（a-ax/2）mol；