Question

PbO₂是褐色固體，受熱分解為Pb的+4和+2價的混合氧化物，+4價的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl₂；現(xiàn)將1mol PbO₂加熱分解得到O₂，向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl₂，O₂和Cl₂的物質的量之比為3：2，則剩余固體的組成及物質的量比是（　　）

• A、1：2混合的PbO₂、Pb₃O₄
• B、1：1混合的Pb₃O₄、PbO
• C、1：4：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO
• D、4：1：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算

專題：計算題

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），鉛的氧化物的混合物再與鹽酸作用時，+4價Pb還原為+2價，Cl^-被氧化為Cl₂，此時得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉移守恒”知1molPbO₂在上述轉化過程中共轉移2mole^-，設該過程得到O₂的物質的量為3xmol，則Cl₂的物質的量為2xmol，利用電子轉移守恒計算x的值，進而確定PbO₂加熱分解后的物質中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），鉛的氧化物的混合物再與鹽酸作用時，+4價Pb還原為+2價，Cl^-被氧化為Cl₂，此時得到溶液為PbCl₂溶液，利用“電子轉移守恒”知1molPbO₂在上述轉化過程中共轉移電子為1mol×（4-2）=2mol，設該過程得到O₂的物質的量為3xmol，則Cl₂的物質的量為2xmol，利用電子轉移守恒有：3x×4+2x×2=2，解得x=0.125，故知1mol PbO₂在受熱分解過程中產生O₂為0.125mol×3=0.375mol，利用原子守恒可知受熱后的剩余固體中n（O）=2mol-0.375mol×2=1.25mol，故剩余固體中n（Pb）：n（O）=1mol：1.25mol=4：5，
A．1：2混合的PbO₂、Pb₃O₄，n（Pb）：n（O）=（1+6）：（2+8）=7：10，故A錯誤；
B．1：1混合的Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（3+1）：（4+1）=4：5，故B正確；
C．1：4：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+12+1）：（2+16+1）=14：19，故C錯誤；
D．4：1：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO，n（Pb）：n（O）=（4+3+1）：（8+4+1）=8：13，故D錯誤；
故選B．

點評：本題通過元素化合物轉化，考查氧化還原反應計算，側重考查學生的分析推理能力，難度中等，注意電子轉移守恒的利用．