云淡天高
精选回答
题目内容：
已知：Pb的化合价只有+2、+4，且+4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓盐酸生成C12；
（1）写出Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式______．
（2）PbO2不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．若加热分解后所得到的固体全部为Pb3O4，现将amolPbO2加热分解，则加热过程中放出O2______L（标准状况下）；
（3）现将1molPbO2加热分解，收集产生的O2，加热分解后所得固体中，pb2+占Pb元素的物质的量分数为x；再向加热所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的C12，收集到O2和C12的物质的量之和为ymol．
试回答下列问题：
①确定y与x的函数关系式为______．
②若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3：5，则剩余固体中含有的物质为______，其物质的量之比为______．
最佳答案：
（1）Pb3O4中Pb的化合价只有+2、+4，再根据化合价代数和等于零，求得Pb的总化合价为+8价，即可确定Pb3O4中有一个+4价、有两个+2价，且+4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓盐酸生成C12，本身被还原成+2价Pb，生成PbC12。
根据元素守恒得反应物与生成物：Pb3O4+HCl（浓）→PbCl2+Cl2↑+H2O，根据化合价升降法配平该氧化还原反应。
Pb3O4中一个+4价的Pb降低到+2价，降低2价；HCl（浓）中-1价的Cl上升到0价生成Cl2，上升1价×2，所以Pb3O4和Cl2前面的计量数都为1，根据原子守恒配平其它物质前计量数，得各物质前计量数为1、8、3、1、4，故方程式为Pb3O4+8HCl（浓）═3PbCl2+Cl2↑+4H2O。
故答案为：Pb3O4+8HCl（浓）═3PbCl2+Cl2↑+4H2O；
（2）根据题意，确定反应物为PbO2，生成物为Pb3O4和O2，因此方程式为3PbO2△.Pb3O4+O2。
设生成氧气物质的量为x。
3PbO2△.Pb3O4+O2
3mol 1mol
amol x
解得：x═a3mol
则V（O2）═a3mol×22.4L/mol═22.4a3L。
故答案为：22.4a3L；
（3）①根据题意：
1、molPbO2分解所得混合物中n（Pb2+）=xmol、n（Pb4+）=（1-x）mol．在反应过程中1molPbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂。
+4价的Pb最终全部降低为+2价。
根据得失电子守恒：先加热分解生成O2，得n（O2）═2xmol4═x2mol；
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2，得n（Cl2）═(1-x)mol×22═（1-x）mol。
则 y═n（O2）+n（Cl2）═x2mol+（1-x）mol═（1-x2）mol。
故答案为：y═（1-x2）mol；
②若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3：5。
根据上述分析：n（O2）═2xmol4═x2mol，n（Cl2）═(1-x)mol×22═（1-x）mol
即x2：（1-x）═3：5。
解得：x═611。
则剩余固体中含pb2+的物质的量分数为611，含pb4+的物质的量分数为511，即n（pb2+）：n（pb4+）═6：5。
由题意，PbO2不稳定逐步分解顺序：PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．因为Pb的化合价只有+2、+4，所以Pb2O3可表示为
PbO?PbO2，Pb3O4可表示为2PbO?PbO2，各氧化物中n（pb2+）：n（pb4+）的比值关系为：
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
根据剩余固体中n（pb2+）：n（pb4+）═6：5，介于1：
1、和2：
1、之间，可推出剩余固体中所含物质为Pb2O3、Pb3O4．
设剩余固体中Pb2O3物质的量为a、Pb3O4物质的量为b。
得n（pb2+）═a+2b，n（pb4+）═a+b。
则（a+2b）：（a+b）═6：5
解得a：b═4：
1、即（Pb2O3）：（Pb3O4）═4：
1、
故答案为：Pb2O3、Pb3O4；
4、：
1．
答案解析：
△.
考点核心：
氧化还原反应的本质：电子的转移（得失或偏移） 氧化还原反应的特征：化合价升降（某些元素化合价在反应前后发生变化，是氧化还原反应判别的依据）
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