题目
一定条件下，可发生反应：3Pb(O)_(2)+2(R)^x++3S(O)_(4)^2-+(H)_(2)O=3PbS(O)_(4)+(R)_(2)(O)_(7)^2-+2(H)^+，下列关于该反应的说法正确的是（ ）A. x=6B. PbO2为氧化剂，发生氧化反应C. 随着反应的进行，溶液酸性减弱D. 还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3
一定条件下，可发生反应：$3Pb{O}_{2}+2{R}^{x+}+3S{O}_{4}^{2-}+{H}_{2}O=3PbS{O}_{4}+{R}_{2}{O}_{7}^{2-}+2{H}^{+}$，下列关于该反应的说法正确的是（ ）
- A. x=6
- B. PbO2为氧化剂，发生氧化反应
- C. 随着反应的进行，溶液酸性减弱
- D. 还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3
题目解答
答案
解：A．根据电荷守恒可知，右边正负电荷中和，左边2x=3×2，x=3，故A错误；
B．有元素化合价变化的反应为氧化还原反应，元素化合价升高的反应为氧化反应，作还原剂，元素化合价降低的反应为还原反应，作氧化剂PbO2中Pb从+4价到+2价，为氧化剂，发生还原反应，故B错误；
C．随着反应的进行，反应生成的H+增多，溶液酸性增强，故C错误；
D．氧化剂是PbO2，R3+是还原剂，PbSO4是还原产物，还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3，故D正确；
故选：D。
B．有元素化合价变化的反应为氧化还原反应，元素化合价升高的反应为氧化反应，作还原剂，元素化合价降低的反应为还原反应，作氧化剂PbO2中Pb从+4价到+2价，为氧化剂，发生还原反应，故B错误；
C．随着反应的进行，反应生成的H+增多，溶液酸性增强，故C错误；
D．氧化剂是PbO2，R3+是还原剂，PbSO4是还原产物，还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3，故D正确；
故选：D。
解析
步骤 1：确定x的值
根据电荷守恒，反应物和生成物的电荷数应该相等。反应物一侧的电荷数为2x（来自$2{R}^{x+}$）加上3个$S{O}_{4}^{2-}$的电荷数（-6），加上$H_{2}O$的电荷数（0），等于2x-6。生成物一侧的电荷数为$2{H}^{+}$的电荷数（+2），加上${R}_{2}{O}_{7}^{2-}$的电荷数（-2），等于0。因此，2x-6=0，解得x=3。
步骤 2：确定氧化剂和还原剂
在反应中，$Pb{O}_{2}$中的铅元素从+4价变为+2价，因此$Pb{O}_{2}$是氧化剂，发生还原反应。$R^{x+}$中的R元素从+x价变为+7价，因此$R^{x+}$是还原剂，发生氧化反应。
步骤 3：分析溶液酸性的变化
反应生成了$2{H}^{+}$，因此随着反应的进行，溶液的酸性会增强。
步骤 4：确定还原剂与还原产物的化学计量数之比
还原剂是$R^{3+}$，还原产物是$PbSO_{4}$。根据反应方程式，还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3。
根据电荷守恒，反应物和生成物的电荷数应该相等。反应物一侧的电荷数为2x（来自$2{R}^{x+}$）加上3个$S{O}_{4}^{2-}$的电荷数（-6），加上$H_{2}O$的电荷数（0），等于2x-6。生成物一侧的电荷数为$2{H}^{+}$的电荷数（+2），加上${R}_{2}{O}_{7}^{2-}$的电荷数（-2），等于0。因此，2x-6=0，解得x=3。
步骤 2：确定氧化剂和还原剂
在反应中，$Pb{O}_{2}$中的铅元素从+4价变为+2价，因此$Pb{O}_{2}$是氧化剂，发生还原反应。$R^{x+}$中的R元素从+x价变为+7价，因此$R^{x+}$是还原剂，发生氧化反应。
步骤 3：分析溶液酸性的变化
反应生成了$2{H}^{+}$，因此随着反应的进行，溶液的酸性会增强。
步骤 4：确定还原剂与还原产物的化学计量数之比
还原剂是$R^{3+}$，还原产物是$PbSO_{4}$。根据反应方程式，还原剂与还原产物的化学计量数之比为2：3。