Question

【題目】鉛及其化合物廣泛用于蓄電池、機械制造、電纜護防等行業。

（1）用PbS熔煉鉛的過程中會有如下反應發生：

2PbS（s）+3O2（g）=2PbO（s）+2SO2（g） △H=a kJ·mol-1

PbS（s） +2O2（g） =PbSO4（s） △H=b kJ·mol-1

PbS（s） +2PbO（s） =3Pb（s） +SO2（g） △H=c kJ·mol-1

寫出PbS與PbSO4反應生成Pb和SO2的熱化學方程式____________________。

（2）利用電解法也可制得金屬鉛。將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含[PbC14]2-的電解液。用惰性電極電解Na2PbCl4溶液制得金屬Pb，裝置如下圖所示。

a電極的名稱是__________，b電極的電極反應式為______________________，該生產過程中可以循環利用的物質是____________________。

（3）鉛蓄電池是一種用途廣泛的二次電池。鉛蓄電池的電池反應通常表示如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4 +2H2O。鉛蓄電池充電時，二氧化鉛電極應與外接電源的_________________（填“正極”或“負極”）相連接，該電極的電極反應式為________________________________。

（4）PbO2受熱會隨溫度升高逐步分解。稱取23.9g PbO2，將其加熱分解，受熱分解過程中固體質量隨溫度的變化如下圖所示。

A點與C點對應物質的化學式分別為____________、_______________________。

Answer 1

【答案】 PbS（s） +PbSO4（s）=2Pb（s）+2SO2（g） △H=kJ·mol-1 陽極 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- HCl和NaCl 正極 PbSO4-2e-+2H2O==PbO2+4H++ SO42- Pb2O3 PbO

【解析】本題考查原理綜合。涉及的蓋斯定律、電化學等。（1）根據蓋斯定律可得：PbS（s） +PbSO4（s）=2Pb（s）+2SO2（g） △H=（-b+ ）kJ·mol-1= kJ·mol-1；（2）根據題目信息可知用惰性電極電解Na2PbCl4溶液制得金屬Pb，Pb元素化合價降低，發生還原反應，說明b極為陰極，其電極反應式為：PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-，a極為陽極，其反應式為4OH--4e-=2H2O+ O2↑，H+通過質子交換膜進入陰極區，得到HCl和NaCl，故用于該生產過程中可以循環利用的物質是HCl和NaCl；（3）鉛蓄電池充電時，應將外接直流電源的正極與蓄電池的二氧化鉛電極相接，這時發生反應：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-；（4）二氧化鉛是0.1mol，其中氧原子是0.02mol。A點，固體減少0.8g，則剩余氧原子的物質的量是0.15mol，剩余此時鉛和氧原子的個數之比是2︰3，A點對應點物質是Pb2O3。同理可得出C點對應物質是PbO。