Question

3．铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等．回答下列问题：
（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六周期ⅣA族，Fe₃O₄可写成FeO•Fe₂O₃的形式，如果将Pb₃O₄也写成相对应的形式应为：2PbO•PbO₂．
（2）PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为PbO₂+4HCl（浓）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O．PbO₂可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，其反应的离子方程式为PbO+ClO^-=PbO₂+Cl^-．
（3）PbO₂在加热过程发生分解的失重曲线如右图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即$\frac{样品起始质量-a点固体质量}{样品起始质量}$×100%）的残留固体，若a点固体组成表示为PbO_x或mPbO₂•nPbO，计算x值和m：n．

Answer 1

分析 （1）C、Pb属于同一主族元素，Pb比C多4个电子层，则Pb含有6个电子层；元素非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；根据题意提供信息，仿照Fe₃O₄的氧化物形式书写Pb₃O₄氧化物，把氧化物改写成盐的形式时，要把化合价较低的元素作为阳离子，把化合价较高的元素和氧元素组成酸根；
（2）二氧化铅和浓盐酸反应生成氯气，同时生成氯化铅和水；PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠；
（3）若a点固体组成表示为PbO_x，根据PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$O₂↑列方程计算x的值；若组成表示为mPbO₂•nPbO，则O原子与Pb原子的比值为x，据此计算解答．

解答 解：（1）C、Pb属于同一主族元素，Pb比C多4个电子层，则Pb含有6个电子层，则Pb位于第六周期第IVA族，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Pb₃O₄的氧化物的表示形式可以写成 2PbO•PbO₂．
故答案为：第六周期ⅣA族；2PbO•PbO₂；
（2）PbO₂与浓盐酸共热生成黄绿色气体，说明二者反应生成氯气，同时生成氯化铅和水，反应方程式为PbO₂+4HCl（浓）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O，PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为PbO+ClO^-=PbO₂+Cl^-；故答案为：PbO₂+4HCl（浓）=PbCl₂+Cl₂↑+2H₂O；PbO+ClO^-=PbO₂+Cl^-；
（3）若a点固体组成表示为PbO_x，根据PbO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbO_x+$\frac{2-x}{2}$O₂↑，$\frac{2-x}{2}$×32=239×4.0%，x=1.4；
若组成为mPbO₂•nPbO，根据原子守恒得，O原子和Pb原子的比值=x=$\frac{2m+n}{m+n}$=1.4，得m：n=2：3，
答：x为1.4；m：n为2：3．

点评 本题考查碳族元素性质，涉及物质的量的有关计算、离子反应等知识点，注意（3）中的计算，为易错点．