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1.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)铅与碳是同族元素,则下列说法正确的是ad.
a.主要化合价为+2、+4
b.同族的Si与Ge(锗)均为半导体材料,铅也为半导体材料.
c.铅的最高价氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
d.与同族的Ge(锗)作比较:碱性Ge(OH)4<Pb(OH)4,则金属性Ge<Pb,周期表中位置Pb在Ge下面.
e.同族的Ge(锗)与盐酸不反应,Pb与盐酸能反应,则原子半径Ge>Pb
(2)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-
(3)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)△H=a kJ?mol-1
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)△H=b kJ?mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)△H=c kJ?mol-1
反应3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s)△H=2a+2b-3ckJ?mol-1(用含a,b,c的代数式表示).
(4)引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池,其装置如图1所示,该电池正极的电极反应式为PbSO4+2e-=SO42-+Pb.

(5)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图2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PbOx或mPbO2•nPbO,列式计算x值1.4,和m:n值2:3.

分析 (1)a.铅与碳是同族元素,最外层电子数为4,主要化合价为+2、+4;
b.铅是金属不是半导体材料;
c.同主族最高价氧化物对应水化物形成的酸性减弱;
d.同主族从上到下金属性增强,形成最高价氢氧化物的碱性增强;
e.同族的Ge(锗)与盐酸反应,Pb与盐酸能反应,原子半径从上到下依次增大;
(2)PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠;
(3)根据盖斯定律书写目标热化学方程式;
(4)原电池电极反应方程式的书写,首先根据装置图,判断正负极,然后书写正极电极反应方程式;
(5)若a点固体组成表示为PbOx,根据PbO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbOx+$\frac{2-x}{2}$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)a.铅与碳是同族元素,最外层电子数为4,主要化合价为+2、+4,故a正确;
b.同族的Si与Ge(锗)均为半导体材料,铅是金属不是半导体材料,故b错误;
c.同主族最高价氧化物对应水化物形成的酸性减弱,铅的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于碳酸,故c错误;
d.同主族从上到下金属性增强,形成最高价氢氧化物的碱性增强,与同族的Ge(锗)作比较:碱性Ge(OH)4<Pb(OH)4,则金属性Ge<Pb,周期表中位置Pb在Ge下面,故d正确;
e.同族的Ge(锗)与盐酸反应,Pb与盐酸能反应,则原子半径Ge<Pb,故e错误;
故答案为:ad;
(2)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:PbO+ClO-=PbO2+Cl-
(3)已知:①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)△H=a kJ•mol-1
②PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)△H=b kJ•mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)△H=c kJ•mol-1
将①×2+②×2-③×3可得反应3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s)
根据盖斯定律△H=2△H1+2△H2-3△H3=(2a+2b-3c)kJ•mol-1
故答案为:2a+2b-3c;
(4)根据装置图,判断正极为PbSO4发生还原反应,故答案为PbSO4+2e-=SO42-+Pb,故答案为:PbSO4+2e-=SO42-+Pb;
(5)若a点固体组成表示为PbOx,根据PbO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PbOx+$\frac{2-x}{2}$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,
故答案为:1.4;2:3;

点评 本题考查碳族元素性质,题目难度中等,涉及盖斯定律的应用、离子反应、电解原理等知识点,注意原电池原理、原子守恒、周期表中递变规律的分析应用.

练习册系列答案
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11.用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,铜表面析出了氢气1.12L(标准状况),导线中通过0.1mol电子.

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12.下列物质的水溶液能在蒸发皿中蒸干灼烧得到原物质的是(  )
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9.请根据氧化还原反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计成原电池:
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该反应为还原反应(填“氧化反应”或“还原反应”)
③若电路中转移6.02×1022个e-,则产生标况下H2的体积为1.12L.

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16.关于化学键的叙述中,正确的是(  )
A.HCl电离产生H+和 Cl-,可判断HCl分子中存在离子键
B.NaHSO4固体中含有的阴离子与阳离子的个数比为1:1
C.化学键是指使原子或离子相互结合的静电吸引作用力
D.不同元素组成的多原子分子中的化学键一定全是极性键

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6.下列陈述 I、陈述 II均正确并且有因果关系的是(  )
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
ASO2能使溴水褪色SO2具有还原性
BNH3能使酚酞溶液变红NH3可用于设计喷泉
CSiO2能与氢氟酸、碱反应SiO2是两性氧化物
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A.AB.BC.CD.D

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13.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性.回答下列问题.
(1)H3PO2与足量的NaOH溶液反应,生成NaH2PO2,则H3PO2为一 元酸.
(2)H3PO2是中强酸,写出其与NaHCO3溶液反应的离子方程式H3PO2+HCO-3=H2PO-2+CO2↑+H2O.
(3)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银.
①H3PO2中,P元素的化合价为+1;
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为H3PO4(填化学式);
(4)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO22,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO22+2PH3↑.

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10.短周期的三种元素X、Y、Z,原子序数依次增大.X、Y、Z元素原子的核外电子层数之和是6,X元素原子核内无中子,Y元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Z元素原子最外层电子数为7.
(1)Y元素在周期表中第二周期IVA族;Z元素的原子结构示意图是
(2)仅由X元素与Y元素形成的化合物称为烃;化合物XZ的电子式是
(3)Z元素的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4)Z元素的单质与大气污染物(SO2)在水溶液中反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4

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11.下列反应:
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(1)属于复分解反应的放热反应的是①(用序号填空)
(2)属于吸热反应的是③(用序号填空)
(3)能设计成原电池的反应是②④(用序号填空)
(4)能设计成燃料电池的反应是②(用序号填空)
(5)写出③发生反应的化学方程式Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O写出④发生反应的离子方程式Cu+2Ag+═Cu2++2Ag.

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