Question

某一反应体系中共有Pb₃O₄、NO、MnO₂、Cr₂O₃、Cr(MnO₄)₂和Pb(N₃)₂（名称叠氮化铅，其中Pb为+2价，N平均为-1/3价）六种物质，已知Pb(N₃)₂是反应物之一。根据你学过的有关化学定律和知识，完成下列问题：

（1）铅（Pb）的常见化合价是_______，将Pb₃O₄写成常见化合价的氧化物的形式为_______（已知Fe₃O₄可写成FeO·Fe₂O₃）。

（2）已知Cr的常见化合价为+2、+3、+6，Mn的常见化合价为+2、+4、+6、+7，则Cr(MnO₄)₂中Cr的化合价为_______，Mn的化合价为_______。

（3）Pb(N₃)₂在该反应中是_______剂，它的氧化产物是_______，1 mol Pb(N₃)₂参加反应，转移电子数是_______mol。

（4）试写出并配平这个反应的化学方程式。

Answer 1

（1）+2、+4  2PbO·PbO₂

（2）+2  +7

（3）还原  Pb₃O₄、NO 

（4）15Pb(N₃)₂+44Cr(MnO₄)₂22Cr₂O₃+88MnO₂+5Pb₃O₄+90NO↑

解析：（1）Pb为第ⅣA族元素，常见化合价是+2、+4，根据信息Fe₃O₄可写成FeO·Fe₂O₃两种氧化物的结合体，其中Fe显+2、+3价，同理Pb₃O₄也可以表示，但特别注意的是Pb常见化合价是+2、+4，只能写成2PbO·PbO₂。（2）根据化合物Cr(MnO₄)₂正、负化合价代数和为0，分别设Cr、Mn的化合价为+x、+y，得关系式x+（y-8）×2=0，待定系数分别令x=2、3、6，得y=7、6.5、5，则符合题给条件Cr、Mn的化合价为+2、+7。（3）根据反应前后元素守恒规律，已知Pb(N₃)₂是反应物，则含Pb、N元素的生成物为Pb₃O₄、NO，根据化合价升降：Pb由Pb（N₃）₂中+2价部分升高为Pb₃O₄中的+4价，N由Pb(N₃)₂中的-1/3价升高为NO中的+2价；故Pb(N₃)₂是还原剂，它的氧化产物是Pb₃O₄和NO。由Pb(N₃)₂Pb₃O₄+6NO，1 mol Pb(N₃)₂反应转移的电子数目为（+-2）+（2+）×6=。（4）根据氧化还原反应中对立统一原理，一个氧化还原反应中，化合价有升必有降，且升降总数相等，所以判断化合价降低只有Cr(MnO₄)₂中Mn的+7价降为MnO₂中+4价，Cr(MnO₄)₂为反应物，另外Cr的化合价同样由Cr(MnO₄)₂中+2价升高为Cr₂O₃中+3价。然后根据化合价升降法配平。