Question

5．已知：Pb元素在化合物中有+4和+2兩種價(jià)態(tài)：Pb0₂受熱分解可生成Pb₃0₄、Pb0和O₂：+4價(jià)的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl₂ PbO能與濃鹽酸反應(yīng)但不能將其氧化．現(xiàn)將1.4mol Pb0₂加熱一段時(shí)間分解得到O₂和固體甲，向甲中加入足量的濃鹽酸得到Cl₂．反應(yīng)生成的O₂和Cl₂的物質(zhì)的盤(pán)之比為2：3，下列說(shuō)法正確的是 （　　）

• A． 甲可能是Pb₃0₄和PbO的混合物
• B． 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的總量為2.1mol
• C． 若甲與濃鹽酸充分反應(yīng)，則需要消耗HCl的總量為2.8 mol
• D． 甲中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比可能是n（PbO₂）：n（Pb₃0₄）：n（PbO）=3：3：2

Answer 1

分析 PbO₂受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價(jià)），該混合物再與鹽酸作用時(shí)，+4價(jià)Pb還原為+2價(jià)，Cl^-被氧化為Cl₂，此時(shí)得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉(zhuǎn)移守恒”知1.4mol PbO₂在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2.8mole^-，設(shè)該過(guò)程得到O₂的物質(zhì)的量為2xmol，則Cl₂的物質(zhì)的量為3xmol，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算x的值，進(jìn)而確定PbO₂加熱分解后的物質(zhì)中n（Pb）：n（O），據(jù)此判斷．

解答 解：PbO₂受熱分解得到氧氣和鉛的氧化物的混合物（Pb為+4、+2價(jià)），該混合物再與鹽酸作用時(shí)，+4價(jià)Pb還原為+2價(jià)，Cl^-被氧化為Cl₂，此時(shí)得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉(zhuǎn)移守恒”知1.4molPbO₂在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中共轉(zhuǎn)移電子為1.4mol×（4-2）=2.8mol，
設(shè)該過(guò)程得到O₂的物質(zhì)的量為2xmol，
則Cl₂的物質(zhì)的量為3xmol，
利用電子轉(zhuǎn)移守恒有：2x×4+3x×2=2.8，
解得x=0.2，
故1.4mol PbO₂在受熱分解過(guò)程中產(chǎn)生O₂為0.2mol×2=0.4mol，
利用原子守恒可知受熱后的剩余固體中n（O）=2.8mol-0.4mol×2=2mol，
所以剩余固體中n（Pb）：n（O）=1.4mol：2mol=7：10，
A、甲可能是Pb₃0₄和和PbO的混合物3：4＜n（Pb）：n（O）＜1：1，而7：10＜3：4，故A錯(cuò)誤；
B、整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的總量為2.8mol，故B錯(cuò)誤；
C、若甲與濃鹽酸充分反應(yīng)，則被氧化HCl的量為2.8 mol，還有酸性的鹽酸，所以需要消耗HCl的總量大于2.8 mol，故C錯(cuò)誤；
D、甲中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是n（PbO₂）：n（Pb₃0₄）：n（PbO）=3：3：2，符合n（Pb）：n（O）=1.4mol：2mol=7：10，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)元素化合物轉(zhuǎn)化考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、分析推理能力，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒來(lái)分析解答即可，難度中等．