某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：PbO2、PbSO4（难溶盐）、Pb（MnO4）2（强电解质）、H2O、X（水溶液呈无色）、H2SO4，已知X是一种盐，且0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子

Question

某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：PbO₂、PbSO₄（难溶盐）、Pb（MnO₄）₂（强电解质）、H₂O、X（水溶液呈无色）、H₂SO₄，已知X是一种盐，且0.1mol X在该反应中失去3.01×10²³个电子．
（1）写出该反应的化学方程式：______；
（2）若有9.8g H₂SO₄参加反应，则转移电子的物质的量为______；
（3）本反应体系中，若用浓盐酸代替硫酸，用离子方程式表示后果：______．

Answer 1

（1）X是一种硫酸盐，且0.1mol X在该反应中失去0.5mol 电子，即1molX在该反应中失去5mol电子，根据元素守恒知，该元素是锰元素，生成物中锰元素是+7价，则X中锰元素显+2价，所以X是MnSO₄，根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式，该反应方程式为：2MnSO₄+5PbO₂+2H₂SO₄=Pb（MnO₄）₂+4PbSO₄+2H₂O，
故答案为：2MnSO₄+5PbO₂+2H₂SO₄=Pb（MnO₄）₂+4PbSO₄+2H₂O；
（2）9.8g H₂SO₄参加反应，则n（H₂SO₄）=0.1mol，由方程式可知：2MnSO₄～Pb（MnO₄）₂～2H₂SO₄ ～10mol电子，则0.1molH₂SO₄反应转移0.5mol电子，所以有9.8g H₂SO₄参加反应，则转移电子的物质的量为0.5mol，故答案为：0.5mol；
（3）若用浓盐酸代替硫酸，发生氧化还原反应生成有毒气体氯气，发生的离子反应为PbO₂+4H⁺+2Cl^-=Pb²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：PbO₂+4H⁺+2Cl^-=Pb²⁺+Cl₂↑+2H₂O．