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HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/23 02:21:21
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HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所
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HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2.加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol.
试回答下列问题:
(1)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式
(2)用含X与a的表达式表示产生的O2、Cl2的物质的量n(O2)=
n(Cl2)=
(3)写出y与a、x的函数关系式.
(4)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
只要第4小题!
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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HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所
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)═
2xmol /4 ═x /2 mol,n(Cl2)═(1-x)mol×2 / 2 ═(1-x) mol
即
x /2 :(1-x)═3:5,
解得:x═
6 /11
,
则剩余固体中含pb2+的物质的量分数为
6 /11
,含pb4+的物质的量分数为
5 /11
,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.