Question

某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：PbO₂、PbSO₄(难溶盐)、Pb(MnO₄)₂(强电解质)、H₂O、X(水溶液呈无色)、H₂SO₄，已知X是一种盐，且0.1 mol X在该反应中失去3.01×10²³个电子。

(1)写出该反应的化学方程式：________________________________________________；

(2)若有9.8 g H₂SO₄参加反应，则转移电子的物质的量为________；

(3)本反应体系中，若用浓盐酸代替硫酸，用离子方程式表示后果：________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)根据0.1 mol X在该反应中失去3.01×10²³个电子知，X在该反应中，有一种元素化合价升高5价，分析已知五种物质，只有高锰酸铅一种物质含锰元素，根据元素守恒，X必含锰元素，由高锰酸铅中锰为＋7价，推知，X为硫酸锰：MnSO₄(无色)，由于硫酸锰在该反应中由＋2价锰失电子转化成MnO，另一种物质必作氧化剂，分析物质中元素化合价知，氧化剂为二氧化铅，还原剂为硫酸锰，还原产物为硫酸铅，高锰酸铅为氧化产物，根据电子守恒配平：5PbO₂＋2MnSO₄―→Pb(MnO₄)₂＋4PbSO₄，根据“SO”守恒知，硫酸是反应物，水是产物。

(2)由(1)知，2 mol H₂SO₄参加反应，转移电子为10 mol。

(3)如果用浓盐酸代替硫酸，比高锰酸钾氧化性强的二氧化铅能氧化氯化氢(类似二氧化锰氧化氯化氢)。

答案　(1)5PbO₂＋2MnSO₄＋2H₂SO₄===Pb(MnO₄)₂＋4PbSO₄＋2H₂O　(2)0.5 mol

(3)PbO₂＋4H^＋＋2Cl^－===Pb^2＋＋Cl₂↑＋2H₂O