Question

15．近年來，我國對儲氫納米碳管的研究獲得了重大進展，電弧法合成的納米碳管常伴有大量物質--碳納米顆粒．這種碳納米顆�？捎醚趸�法提純．其反應的化學方程式為：
C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄（稀）→3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O
（1）配平、完成上述反應的化學方程式，并用“單線橋法”表示電子轉移情況．
（2）此反應的氧化劑是K₂Cr₂O₇，上述反應中若產(chǎn)生11g氣體物質，則轉移的電子數(shù)目為6.02×10²³．
（3）H₂SO₄在上述反應中表現(xiàn)出來的性質是A
A 酸性          B 氧化性          C 吸水性         D 脫水性．

Answer 1

分析 （1）反應中C元素的化合價由0升高為+4價，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，結合質量守恒定律進行配平；
（2）得電子化合價降低的反應物是氧化劑，失電子化合價升高的反應物是還原劑，還原劑被氧化，得到氧化產(chǎn)物；生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)二氧化碳物與轉移電子之間的關系式計算；
（3）根據(jù)硫酸中元素化合價是否變化確定硫酸性質．

解答 解：（1）反應中C元素的化合價由0升高為+4價，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，由電子守恒可知，C的化學計量數(shù)為3，K₂Cr₂O₇的化學計量數(shù)為2，由質量守恒定律可知，配平后的化學反應為：2K₂Cr₂O₇+3C+8H₂SO₄=2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O+3CO₂；反應中C元素的化合價由0升高為+4價，3個C轉移電子數(shù)為12e^-，用單線橋法表示出電子轉移為；

故答案為：3；2；8；3；2；2；8H₂O；；
（2）該反應中元素化合價變化為：C元素化合價由0價變?yōu)?4價、Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，所以K₂Cr₂O₇是氧化劑、C是還原劑，C元素被氧化，CO₂為氧化產(chǎn)物；生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)二氧化碳物與轉移電子之間：CO₂～4e^-，則產(chǎn)生11g氣體物質，其物質的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，則轉移的電子為1mol，即為6.02×10²³個；
故答案為：K₂Cr₂O₇；6.02×10²³；
（3）該反應硫酸中各元素化合價不變，體現(xiàn)酸性，故選A．

點評 本題以氧化還原反應為載體考查了物質的量的計算、氧化還原反應方程式的配平等知識點，根據(jù)轉移電子守恒及原子守恒配平方程式，再結合各個物理量之間的關系計算，題目難度中等．