Question

PbO₂受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl₂；现将1mol PbO₂加热分解得到O₂，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl₂，O₂和Cl₂的物质的量之比为1：1，则剩余固体的组成及物质的量比可能是（    ）

A．1：2：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO

B．1：3：2混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO

C．1：1：1混合的PbO₂、Pb₃O₄、PbO

D．2：1：1混合的PbO₂、Pb3O₄、PbO

Answer

B

【解析】解法一．PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为+4、+2价），该混合物再与盐酸作用时，+4价Pb还原为+2价，Cl﹣被氧化为Cl2，此时得到溶液为PbCl2溶液，利用“电子转移守恒”知1molPbO2在上述转化过程中共转移电子为1mol×（4﹣2）=2mol，

设该过程得到O2的物质的量为xmol，

则Cl2的物质的量为xmol，

利用电子转移守恒有：x×4+x×2=2，解得x=，

故1mol PbO2在受热分解过程中产生O2为mol，

利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n（O）=2mol﹣mol×2=mol，

所以剩余固体中n（Pb）：n（O）=1mol：mol=3：4，

A、1：2：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+6+1）：（2+8+1）=8：11，故A错误；

B、1：3：2混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+9+2）：（2+12+2）=3：4，故B正确；

C、1：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（1+3+1）：（2+4+1）=5：7，故C错误；

D、2：1：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO，n（Pb）：n（O）=（4+3+1）：（4+4+1）=8：9，故D错误；

故选：B．

解法二：PbO2受热分解产生的二价Pb和O2的关系为：2PbO～O2，四价Pb和浓盐酸反应产生Cl2，根据电子守恒可列式PbO2～Cl2，已知：O2和Cl2的物质的量之比为1：1，则PbO：PbO2=2：1，根据选项分析，B符合题意；故选B．

【点评】本题通过元素化合物转化考查氧化还原反应计算、分析推理能力，根据电子转移守恒来分析解答即可，难度中等．