Question

【题目】I.铝及其化合物用途非常广泛，已知铅(Pb)与硅同主族且Pb比Si多3个电子层。回答下列问题；

(1)硅位于元素周期表的第______周期______族。Pb比Si的原子半径______(填“大”或“小”)

(2)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得(CH3COO)2Pb[(CH3COO)2Pb易溶于水]，发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，说明(CH3COO)2Pb是______(填“强”或“弱”)电解质。

(3)铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，其中工作“B”为______(填“放电”或“充电”)。

(4)将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中搅拌后溶液显紫红色；则每反应1 mol Mn(NO3)2转移____________mol电子。

Ⅱ.元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。工业上利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示：

(1)水浸I要获得浸出液的操作是______。

(2)常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32，若要使Cr3+完全沉淀，则pH为______[c(Cr3+)降至10-5 mol/L可认为完全沉淀]。

(3)以铬酸钠(Na2CrO4)为原料，用电化学法可制备重铬酸钠Na2Cr2O7)，实验装置如图所示(已知：2CrO42-+2H+=C2O72-+H2O)。

阳极的电极反应式为______。

Answer 1

【答案】三 ⅣA 大 弱 充电 5 过滤 5（或≥5） 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)

【解析】

I.(1)根据硅的原子结构判断其在周期表的位置，根据原子核外电子层数越多，原子半径越大判断；

(2)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成难电离物质或弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解；

(3)铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，A是原电池，则逆过程是电解池，所以中工作“B”为充电；

(4)将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，揽拌后溶液显紫红色，说明生成高锰酸根离子，高锰酸根中锰元素为+7价，由此分析解答。

II.(1)由流程可知得到难溶性的固体和液体，该操作为过滤；

(2)根据溶度积常数计算；

(3)阳极发生氧化反应，由水中的氢氧根离子放电，氢离子与CrO42-结合得Cr2O72-；

I.(1)Si是第三周期第IVA的元素，铅与碳是同族元素，且比碳多4个电子层，由于原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径Pb>Si；

(2)硫酸铅在水溶液里存在沉淀溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成难电离物质即产生弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解，说明(CH3COO)2Pb是弱电解质；

(3)铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，A是原电池，Pb是负极，PbO2是正极，则其逆过程是电解池，所以在工作“B”为充电过程；

(4)将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，揽拌后溶液显紫红色，说明生成MnO4-离子，在MnO4-中锰元素为+7价，即+2价的锰被氧化成+7价，所以每反应1molMn(NO3)2，转移5mol电子；

II.(1)由流程可知水浸I是分离难溶性的固体与溶液的操作方法，该操作为过滤；

(2)Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=1×10-32，若c(Cr3+)=10-5mol/L，此时c3(OH-)==10-27，所以c(OH-)=10-9mol/L，则c(H+)==10-5mol/L，所以溶液的pH=5；

(3)①阳极发生氧化反应，由水中的氢氧根离子放电，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=O2↑+2H2O)，氢离子与CrO42-结合得Cr2O72-。