【題目】已知:Pb的化合價只有+2、+4,且+4價的Pb具有強氧化性,能氧化濃HCl生成Cl2;PbO2不穩(wěn)定,隨溫度升高按下列順序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.現將a mol PbO2加熱分解,收集產生的O2;向加熱后所得固體中加入足量的濃鹽酸,收集產生的Cl2 . 加熱反應后所得固體中,Pb2+占Pb元素的物質的量分數為x;兩步反應中收集的O2和Cl2的物質的量之和為y mol.試回答下列問題:
(1)試寫出Pb2O3與濃鹽酸反應的化學方程式 .
(2)用含x與a的表達式表示產生的O2、Cl2的物質的量n(O2)= , n(Cl2)= .
(3)寫出y與a、x的函數關系式: .
(4)若兩步反應中O2和Cl2的物質的量之比為5:3,則剩余固體中含有的物質為;其物質的量之比為 .
(5)PbO2和Pb經常作制造蓄電池的原材料,鉛蓄電池的工作原理:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O.現有一種生產NH4NO3的新工藝,電解NO制備NH4NO3 , 其工作原理如圖所示,為使電解產物全部轉化為NH4NO3 , 需補充物質A,A是 , 說明理由: . 生產1噸硝酸銨需消耗Pb的物質的量是kg(保留到整數).
【答案】
(1)Pb2O3+6HCl(濃)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O
(2) mol;(1﹣x)a
(3)y=(1﹣ )amol
(4)Pb3O4、PbO;3:4
(5)NH3;根據總反應式:8NO+7H2O 4NH4NO3+2HNO3 , 電解產生的HNO3多;3881
【解析】解:(1)Pb2O3中Pb的化合價只有+3,且+3價的Pb具有氧化性,能氧化濃鹽酸生成C12 , 本身被還原成+2價Pb,生成PbC12 , 根據元素守恒得反應物與生成物并根據化合價升降法配平該氧化還原反應,得出Pb2O3+6HCl(濃)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O,所以答案是:Pb2O3+6HCl(濃)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O;(2)根據題意:1mol PbO2分解所得混合物中n(Pb2+)=x mol、n(Pb4+)=(1﹣x)mol.在反應過程中1mol PbO2中+4價的Pb具有強氧化性作氧化劑,+4價的Pb最終全部降低為+2價,根據得失電子守恒:先加熱分解生成O2 , 得n(O2)= a= amol;后再與足量的濃鹽酸反應生成Cl2 , 得n(Cl2)=a× =(1﹣x)a mol,所以答案是: mol;a(1﹣x)mol;(3)y=n(O2)+n(Cl2)= mol+(1﹣x)a mol=(1﹣ )amol,所以答案是:y=(1﹣ )amol;(4)若兩步反應中O2和Cl2的物質的量之比為5:3,根據上述分析:n(O2)=a× =mol,n(Cl2)=a(1﹣x)mol,即 :(1﹣x)=5:3,解得:x= ,則剩余固體中含pb2+的物質的量分數為 ,含pb4+的物質的量分數為 ,即n(pb2+):n(pb4+)=10:3,由題意,PbO2不穩(wěn)定逐步分解順序:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.因為Pb的化合價只有+2、+4,所以Pb2O3可表示為PbOPbO2 , Pb3O4可表示為2PbOPbO2 , 各氧化物中n(pb2+):n(pb4+)的比值關系為:PbO2中,n(pb2+):n(pb4+)=0:1
Pb2O3中,n(pb2+):n(pb4+)=1:1
Pb3O4中,n(pb2+):n(pb4+)=2:1
PbO中,n(pb2+):n(pb4+)=1:0,
根據剩余固體中n(pb2+):n(pb4+)=10:3,介于3:1和4:1之間,所以此時剩余固體包括Pb3O4、PbO兩種物質,設剩余固體中Pb3O4物質的量為a、PbO物質的量為b,
得n(pb2+)=2a+b,n(pb4+)=a,則(2a+b):a=10:3
解得a:b=3:4,即Pb3O4:PbO=3:4,
所以答案是:Pb3O4、PbO;3:4;(5)電解NO制備NH4NO3 , 由圖可知乙為陽極反應為NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+ , 甲為陰極反應為:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,從兩極反應可看出,要使得失電子守恒,陽極產生的NO3﹣的物質的量大于陰極產生的NH4+的物質的量,總反應方程式為:8NO+7H2O 3NH4NO3+2HNO3 , 因此若要使電解產物全部轉化為NH4NO3 , 需補充NH3;
由電子守恒可知:5NH4NO3~~~15e﹣~~~ Pb
5×80 ×207
1000kg xkg
解得x= =3881kg;
所以答案是:NH3;根據總反應式:8NO+7H2O 4NH4NO3+2HNO3 , 電解產生的HNO3多;3881.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】向10 mL濃度均為3 mol·L-1的HNO3與H2SO4的混合溶液中加入1.92 g銅,充分反應后,設溶液體積仍為10 mL。求:
(1)產生的氣體在標準狀況下的體積是多少升?__________
(2)反應后溶液中各溶質的離子濃度是多少?_____________
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物E(C6H8O4)廣泛應用于涂料行業(yè)中,某同學設計如下路線合成E(其中A的相對分子質量是56,B的相對分子質量比A大69).
(1)烴A的分子式是 .
(2)③的反應類型是反應.
(3)已知E為順式結構,則用結構簡式表示其結構是 .
(4)下列說法正確的是(填序號).a.反應①屬于取代反應 b.B與二氯甲烷互為同系物
c.C不存在羧酸類同分異構體 d.D能發(fā)生縮聚反應
(5)若C轉化為D經過如下4步反應完成:C D.則⑥所需的無機試劑及反應條件是;④的化學方程式是 .
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】恒溫下,將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)若反應進行到某時刻t時,n1(N2)=13mol,n1(NH3)=6mol,則a=mol.
(2)反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%,平衡時NH3的物質的量=mol.
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的壓強之比(寫出最簡整數比)p(始):p(平)= .
(4)達到平衡時,H2和N2的轉化率之比α(H2):α(N2)= .
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】原子結構模型的演變圖如圖:
其中,(1)為道爾頓實心球式原子模型;(2)為盧瑟福行星運轉式原子模型;(3)為湯姆生葡萄干面包式原子模型;(4)為近代量子力學原子模型;(5)為玻爾軌道式原子模型.下列符合歷史演變順序的一組排列是( )
A.(1)(3)(2)(5)(4)
B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(1)(5)(3)(2)(4)
D.(1)(3)(5)(4)(2)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關實驗的操作正確的是( )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都標有使用溫度,量筒、容量瓶無“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用時滴定管水洗后還需潤洗,但容量瓶水洗后不用潤洗
B.檢驗某溶液是否含有SO 時,應取少量該溶液,依次加入BaCl2溶液和稀鹽酸
C.為觀察Mg條在CO2氣體中的燃燒,在一個底部鋪有少量玻璃棉的集氣瓶中收集滿CO2氣體,取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持點燃后迅速投入上述集氣瓶底部
D.用干燥且潔凈的玻璃棒蘸取NaClO溶液,滴到放在表面皿上的pH試紙上測pH值
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知Ba(AlO2)2可溶于水.如圖表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時,生成沉淀的物質的量y與加入Ba(OH)2的物質的量x的關系.下列有關敘述錯誤的是( )
A.a﹣b時沉淀的物質的量:Al(OH)3比BaSO4多
B.b﹣c時溶液中離子的物質的量:AlO2﹣比Ba2+多
C.a﹣d時沉淀的物質的量:Al(OH)3一定小于BaSO4
D.d﹣e時溶液中離子的物質的量:Ba2+可能等于AlO2﹣
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氣體的體積主要由以下什么因素決定:( )
①氣體的分子多少 ②氣體分子的大小
③氣體分子間的平均距離 ④氣體分子的相對分子質量.
A. ①②B. ①③C. ②③D. ②④
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關比色法測樣品純度的說法正確的是( )
A.比色法的優(yōu)點是靈敏度高,缺點是誤差較大
B.無色金屬離子都不能用比色法測定
C.酸性溶液中的H+的顯色劑可用酚酞代替石蕊
D.配制抗貧血(含Fe2+)藥片樣品溶液,加入硝酸的目的是防止Fe2+水解
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com