《2025年天星教育试题调研化学第9辑》

原创预测 在电影《哪吒2》构建的奇幻世界里，天元鼎是炼丹的重要法器，影片中的人物用其炼制能提升仙力的丹药。铅丹(${Pb_{3}O_{4}}$)是中国古代炼丹术中常出现的角色，某化学小组对铅丹产生了浓厚的兴趣，并对铅丹的一些性质进行了实验探究。
已知：${Pb_{3}O_{4}}$为橘红色粉末，${PbO_{2}}$为棕黑色粉末。

下列说法不正确的是

A.${Pb_{3}O_{4}}$中${Pb(Ⅱ)}$和${Pb(Ⅳ)}$的原子数目之比为$2:1$
B.操作①反应中体现了${HNO_{3}}$的酸性和氧化性
C.操作②中发生反应${PbO_{2} + 4HCl(浓)\xlongequal{\triangle}PbCl_{2} + Cl_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$
D.操作③中的现象证明在酸性溶液中，氧化性：${PbO_{2} ＞ MnO^{-}_{4}}$

答案： 解析
假设$1$个“${Pb_{3}O_{4}}$”中，${Pb(Ⅱ)}$的数目为$x$，${Pb(Ⅳ)}$的数目为$y$，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为$0$可知，$2x + 4y + (-2)×4 = 0$、$x + y = 3$，联立两式可得，$x = 2$、$y = 1$，则${Pb_{3}O_{4}}$中${Pb(Ⅱ)}$和${Pb(Ⅳ)}$的原子数目之比为$2:1$，A正确。结合已知信息，根据操作①中现象可知，${Pb_{3}O_{4}}$转化为${PbO_{2}}$和${Pb^{2+}}$，${NO^{-}_{3}}$未参与反应，则${Pb_{3}O_{4}}$与${HNO_{3}}$溶液发生反应${Pb_{3}O_{4} + 4H^{+}\xlongequal{}PbO_{2} + 2Pb^{2+} + 2H_{2}O}$，在该反应中没有元素化合价发生变化，说明该反应中体现了${HNO_{3}}$的酸性，未体现其氧化性，B错误。操作②中生成的有刺激性气味的黄绿色气体为氯气，即浓盐酸被氧化为氯气，则${PbO_{2}}$被还原为${PbCl_{2}}$，反应的化学方程式为${PbO_{2} + 4HCl(浓)\xlongequal{\triangle}PbCl_{2} + Cl_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$，C正确。操作③中得到紫色溶液，说明有${MnO^{-}_{4}}$生成，证明在酸性条件下${PbO_{2}}$（氧化剂）能够将${Mn^{2+}}$氧化为${MnO^{-}_{4}}$（氧化产物），故氧化性：${PbO_{2} ＞ MnO^{-}_{4}}$，D正确。
换思路
将${Pb_{3}O_{4}}$写成混合氧化物的形式：${2PbO· PbO_{2}}$，即可直观看出${Pb(Ⅱ)}$和${Pb(Ⅳ)}$的原子数目之比为$2:1$。