Question

4．碳、硅、锗、锡、铅的单质及化合物是 重要的工业材料．
（1）金刚石和石墨是碳的两种同素异形体，相同条件下石墨更稳定，则石墨转化为金刚石的反应是吸热（填“放热”或“吸热”）反应．
（2）SiO₂在通信领域的一种重要用途是光导纤维．SiO₂晶体中的基本结构单元是硅氧四面体．
（3）SnCl₂有较强的还原性，写出SnCl₂和FeCl₃溶液反应的离子方程式2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺．
（4）铅丹（Pb₃O₄）可作为防锈用涂料，呈红褐色．可采用PbS在空气中连续氧化的方法制备：PbS→PbO→Pb₃O₄，写出第一步氧化的化学方程式2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂．
铅丹曾用于铁制品防锈，请说明它的主要危害重金属（Pb）污染．
1mol铅丹与足量的浓盐酸反应时，转移的电子数目为2N_A，写出该反应的化学方程式Pb₃O₄+8HCl（浓）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（5）金属锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面生成一层氧化铅，可能的原因是锗锡铅同主族，铅的金属性最强，可与空气中氧气反应，而锗锡不反应．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，物质具有的能量越低越稳定；
（2）二氧化硅晶体可用于制造光导纤维；SiO₂晶体中每个Si连接4个O形成四面体结构；
（3）SnCl₂和FeCl₃发生氧化还原反应生成SnCl₄和FeCl₂；
（4）PbS在空气中加热生成Pb₃O₄，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；Pb属于重金属元素；1mol铅丹与足量的浓盐酸反应时，转移的电子数目为2N_A，则氧化生成1mol氯气，还生成PbCl₂和水；
（5）根据同一主族元素的性质的递变规律分析．

解答 解：（1）相同条件下，物质具有的能量越低越稳定，已知相同条件下石墨更稳定，则石墨具有的能量低于金刚石，则石墨转化为金刚石的反应是吸热反应；
故答案为：吸热；
（2）二氧化硅晶体对光具有全反射的性质，可用于制造光导纤维；SiO₂晶体中每个Si连接4个O形成四面体结构，所以SiO₂晶体中的基本结构单元是硅氧四面体；
故答案为：光导纤维；硅氧四面体；
（3）SnCl₂和FeCl₃发生氧化还原反应生成SnCl₄和FeCl₂，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺；
故答案为：2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+Sn⁴⁺；
（4）PbS在空气中加热生成Pb₃O₄和二氧化硫，反应方程式为2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂，Pb属于重金属元素，有毒，会污染环境；1mol铅丹与足量的浓盐酸反应时，转移的电子数目为2N_A，则氧化生成1mol氯气，还生成PbCl₂和水，则反应的方程式为：Pb₃O₄+8HCl（浓）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
故答案为：2PbS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PbO+2SO₂；重金属（Pb）污染；Pb₃O₄+8HCl（浓）=3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（5）金属越活泼，在空气中越容易发生反应，同主族自上而下，金属性随着原子序数的增大而增强，铅的原子序数最大，所以铅的金属性比锗和锡都强，故易被空气中的氧气氧化成氧化铅．
故答案为：锗锡铅同主族，铅的金属性最强，可与空气中氧气反应，而锗锡不反应．

点评 本题考查了物质的稳定性与能量的关系、氧化还原反应、元素周期律等知识点，根据方程式书写规则、物质的性质、氧化还原反应等知识点解答，题目难度中等．