化学题目详情看下面。我觉得第三题有两解!还有一解为pbo3与pbo,之比为:3:7 请高手解答我!
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→P...
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)通过计算确定y与a、x的函数关系式。
(3)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则剩余固体中含有的物质为____________;其物质的量之比为____________。
答案:
⑴Pb2O3+6HCl(浓)=2PbCl2+Cl2↑+3H2O
⑵根据题意:分解所得混合物中n(Pb2+)= ax mol、n(Pb4+)= a (1-x) mol
根据电子守恒:n(O2)= ax/2 mol、n(Cl2)=a (1-x) mol
y=n(O2)+n(Cl2)=ax/2 mol+a (1-x) mol=a (1-x/2) mol
⑶ Pb3O4、PbO 3:4 展开
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)通过计算确定y与a、x的函数关系式。
(3)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则剩余固体中含有的物质为____________;其物质的量之比为____________。
答案:
⑴Pb2O3+6HCl(浓)=2PbCl2+Cl2↑+3H2O
⑵根据题意:分解所得混合物中n(Pb2+)= ax mol、n(Pb4+)= a (1-x) mol
根据电子守恒:n(O2)= ax/2 mol、n(Cl2)=a (1-x) mol
y=n(O2)+n(Cl2)=ax/2 mol+a (1-x) mol=a (1-x/2) mol
⑶ Pb3O4、PbO 3:4 展开
3个回答
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解:由题意可知,铅元素只有两种化合价+4、+2,那么氧化物相应的只有两种PbO2、PbO,而Pb2O3为PbO2.PbO 的混合物,Pb3O4PbO2.2PbO的混合物。
加热产生氧气的过程:2PbO2 = 2PbO + O2
加热后产物与浓盐酸反应,相当于是PbO2+4HCl(浓)=PbCl2 + Cl2 + 2H2O 、PbO+2HCl(浓)=PbCl2+H2O
通过分析可知,
(1),Pb2O3+6HCl(浓)=2PbCl2+Cl2↑+3H2O
(2),混合物中二价铅含量为ax mol,由铅守恒可知,四价铅含量为a(1-x)mol
2PbO2 = 2PbO + O2(只能以产生的PbO来计算)
2 1
ax ?ax/2
PbO2+4HCl(浓)=PbCl2 + Cl2 + 2H2O
1 1
a(1-x) ?=a(1-x)
所以O2、Cl2的物质的量分别为ax/2、a(1-x)。
而O2、Cl2的物质的量之和为y
故,y、x、a的函数关系为y=ax/2+a(1-x)=a(1-x/2)
(3),若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则ax/2:a(1-x)=5:3
解得,x=10/13.
这一问需要用极限法来求解,因为x是二价铅的百分含量。
假设,四价铅全转化为二价铅,那么x为1.即百分之百。
假设,PbO2只转化到Pb2O3这一步,而Pb2O3为PbO2.PbO 的混合物,且比例为1:1,那么Pb2O3的物质的量为2ax,未转化的PbO2为a-2ax,其中PbO、PbO2的物质的量为ax、a-ax。
此时,利用上面解题原理,可以解得x=5/8.
假设,PbO2只转化到Pb3O4这一步,而Pb3O4为PbO2.2PbO的混合物。Pb2O、PbO的比例为1:2,那么Pb3O4的物质的量为3/2ax,其分别为ax/2、ax。由铅守恒可得,Pb3O4的量为3/2ax,未转化的PbO2为a-3/2ax,但是其等价于PbO2、PbO的量分别为1-ax、ax。同理可以解得x=10/19.
按照这样的思路解得,各个节点对应的x值
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO
0 5/8 10/19 1
然后将x值代入,在两个阶段来定位,最后求比例。但是本题中求解过程,数据有点些不对劲(可能是我算的比较匆忙,楼主自己检查下哈),但是这种思路楼主可以学会。希望能帮上你。
加热产生氧气的过程:2PbO2 = 2PbO + O2
加热后产物与浓盐酸反应,相当于是PbO2+4HCl(浓)=PbCl2 + Cl2 + 2H2O 、PbO+2HCl(浓)=PbCl2+H2O
通过分析可知,
(1),Pb2O3+6HCl(浓)=2PbCl2+Cl2↑+3H2O
(2),混合物中二价铅含量为ax mol,由铅守恒可知,四价铅含量为a(1-x)mol
2PbO2 = 2PbO + O2(只能以产生的PbO来计算)
2 1
ax ?ax/2
PbO2+4HCl(浓)=PbCl2 + Cl2 + 2H2O
1 1
a(1-x) ?=a(1-x)
所以O2、Cl2的物质的量分别为ax/2、a(1-x)。
而O2、Cl2的物质的量之和为y
故,y、x、a的函数关系为y=ax/2+a(1-x)=a(1-x/2)
(3),若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则ax/2:a(1-x)=5:3
解得,x=10/13.
这一问需要用极限法来求解,因为x是二价铅的百分含量。
假设,四价铅全转化为二价铅,那么x为1.即百分之百。
假设,PbO2只转化到Pb2O3这一步,而Pb2O3为PbO2.PbO 的混合物,且比例为1:1,那么Pb2O3的物质的量为2ax,未转化的PbO2为a-2ax,其中PbO、PbO2的物质的量为ax、a-ax。
此时,利用上面解题原理,可以解得x=5/8.
假设,PbO2只转化到Pb3O4这一步,而Pb3O4为PbO2.2PbO的混合物。Pb2O、PbO的比例为1:2,那么Pb3O4的物质的量为3/2ax,其分别为ax/2、ax。由铅守恒可得,Pb3O4的量为3/2ax,未转化的PbO2为a-3/2ax,但是其等价于PbO2、PbO的量分别为1-ax、ax。同理可以解得x=10/19.
按照这样的思路解得,各个节点对应的x值
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO
0 5/8 10/19 1
然后将x值代入,在两个阶段来定位,最后求比例。但是本题中求解过程,数据有点些不对劲(可能是我算的比较匆忙,楼主自己检查下哈),但是这种思路楼主可以学会。希望能帮上你。
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Pb的化合价只有+2、+4,这是题里已经给出的了,但是楼主答案的PbO3,这个里就一个铅,氧的化合价只有-1和-2价,所以楼主答案里的铅肯定不可能是+2或+4价,所以只有一个答案。
追问
pbo2·pbo的混合物呀
追答
这个首先写法上应该没有这么写的,我是没见过;其次就算是混合物也不对,pbo2和pbo的铅与氧原子比分别为1:2和1:1,所以混合物的铅与氧原子比在这之间,绝对不能是1:3。而且答案好像没有过这种情况的,用混合物表示我没见过。
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⑴Pb2O3+6HCl(浓)=2PbCl2+Cl2↑+3H2O
⑵根据题意:分解所得混合物中n(Pb2+)= ax mol、n(Pb4+)= a (1-x) mol
根据电子守恒:n(O2)= ax/2 mol、n(Cl2)=a (1-x) mol
y=n(O2)+n(Cl2)=ax/2 mol+a (1-x) mol=a (1-x/2) mol
⑶ Pb3O4、PbO 3:4
⑵根据题意:分解所得混合物中n(Pb2+)= ax mol、n(Pb4+)= a (1-x) mol
根据电子守恒:n(O2)= ax/2 mol、n(Cl2)=a (1-x) mol
y=n(O2)+n(Cl2)=ax/2 mol+a (1-x) mol=a (1-x/2) mol
⑶ Pb3O4、PbO 3:4
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