Question

鉛有+2和+4兩種價態(tài)，鉛的常見氧化物四氧化三鉛（Pb₂O₄）和二氧化鉛（PbO₂）均常用于蓄電池中，回答下列問題：
（l）已知鎂橄欖石（Mg₂SiO₄）可表示為2MgO．SiO₂，則Pb₃O₄可表示為

 

．
（2）工業(yè)采用熔鉛氧化法制取四氧化三鉛，其反應為6PbO+O₂═2Pb₃O₄，每生成1mol Pb₃O₄轉移電子的物質的量為

 

；產物中含有的氧化鉛雜質可用氫氧化鉀溶液提純，生成可溶性的鉀鹽{K[Pb（OH）₃]}，該反應的離子方程式為

 

．
（3）在Pb（NO₃）₂溶液中，加入（NH₄）₂S₂O₈溶液和氨水可制備PbO₂，恰好完全反應后的溶液中，各離子濃度的大小順序為

 

．
（4）鉛蓄電池中的廢液可用雙膜電滲析法進行處理再生．
①電滲析后，回收室的產品是

 

．
②電滲析過程中，陽極的電極反應式為

 

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（5）已知在硝酸溶液中，二氧化鉛可氧化過氧化氫，今取二氧化鉛樣品（雜質不與過氧化氫反應）0.6000g于錐形瓶中，加入15.00mL稀硝酸和10mL0.3000mol/LH₂O₂溶液，使試樣完全溶解，然后用0.02000mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，消耗酸性KMnO₄，標準溶液15.00mL．
①用酸性KMnO₄溶液滴定時，確定反應達到滴定終點的現(xiàn)象是

 

．
②二氧化鉛的質量分數(shù)為

 

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Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,氧化還原反應的電子轉移數(shù)目計算,原電池和電解池的工作原理,無機非金屬材料

專題：氧化還原反應專題,電化學專題

分析：（1）由已知可知，按照金屬氧化物、非金屬氧化物順序書寫，并遵循原子守恒；
（2）由反應可知，Pb元素的化合價升高，只有O元素的化合價降低；氧化鉛雜質可用氫氧化鉀溶液提純，生成可溶性的鉀鹽{K[Pb（OH）₃]}，以此書寫離子反應；
（3）由電子守恒可知發(fā)生Pb（NO₃）₂+（NH₄）₂S₂O₈+4NH₃．H₂O→PbO₂+2（NH₄）₂SO₄+2NH₄NO₃，+2H₂O，恰好完全反應后的溶液存在等量的（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃；
（4）①由圖可知，回收室中左側進入氫離子，右側進入硫酸根離子；
②電滲析過程中，陽極上水失去電子生成氧氣；
（5）在硝酸溶液中，二氧化鉛可氧化過氧化氫，發(fā)生的反應為：PbO₂+H₂O₂+2H⁺═Pb²⁺+2H₂O+O₂↑，加入15.00mL稀硝酸和10mL 0.3000mol/l H₂O₂溶液，使試樣完全溶解，然后用0.02000mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，消耗酸性KMnO₄標準溶液15.00mL，發(fā)生的反應為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，以此計算．

解答： 解：（1）由已知可知，按照金屬氧化物、非金屬氧化物順序書寫，并遵循原子守恒，Pb有+2、+4價，則Pb₃O₄可表示為2PbO．PbO₂，故答案為：2PbO．PbO₂；
（2）由6PbO+O₂═2Pb₃O₄，可知O元素的化合價降低，每生成1mol Pb₃O₄，0.5mol氧氣作氧化劑，轉移電子的物質的量為0.5mol×2×（2-0）=2mol；氧化鉛雜質可用氫氧化鉀溶液提純，生成可溶性的鉀鹽{K[Pb（OH）₃]}，離子反應為PbO+OH^-+H₂O=[Pb（OH）₃]^-，
故答案為：2mol；PbO+OH^-+H₂O=[Pb（OH）₃]^-；
（3）由電子守恒可知發(fā)生Pb（NO₃）₂+（NH₄）₂S₂O₈+4NH₃．H₂O→PbO₂+2（NH₄）₂SO₄+2NH₄NO₃，+2H₂O，恰好完全反應后的溶液存在等量的（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃，銨根離子濃度最大，且銨根離子水解顯酸性，離子濃度大小為c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）=c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）=c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）①由圖可知，回收室中左側進入氫離子，右側進入硫酸根離子，則回收室的產品是硫酸，故答案為：硫酸；
②電滲析過程中，陽極上水失去電子生成氧氣，電極反應為2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑，故答案為：2H₂O-4e^-=4H⁺+O₂↑；
（5）①用酸性KMnO₄溶液滴定時，確定反應達到滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液呈淡紫紅色，且半分鐘內不褪色，
故答案為：滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液呈淡紫紅色，且半分鐘內不褪色；
②0.02000mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，消耗酸性KMnO₄標準溶液15.00mL，由2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑可知，則參與該反應的雙氧水為0.02000×15.00×10^-3×

5

2

=0.75×10^-3mol，所以被二氧化鉛氧化的雙氧水為0.3000×10×10^-3-0.75×10^-3=2.25×10^-3mol，再由PbO₂+H₂O₂+2H⁺═Pb²⁺+2H₂O+O₂↑，則二氧化鉛的物質的量為2.25×10^-3mol，所以二氧化鉛的質量分數(shù)為

2.25×10-3mol×239g/mol

0.6000g

×100%=89.63%，
故答案為：89.63%．

點評：本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，涉及離子濃度大小比較、氧化還原反應、電化學原理及應用等，注重高頻考點的考查，綜合性較強，題目難度較大，有利于訓練分析、計算及遷移應用能力．