Question

儲(chǔ)氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進(jìn)步。用電弧法合成的納米碳管常伴有大量的雜質(zhì)碳納米顆粒，這種碳納米顆粒可用氧化汽化法提純。其反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物有C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂(SO₄)₃、H₂O七種物質(zhì)。
（1）請(qǐng)用上述物質(zhì)填空，并配平化學(xué)方程式：

（2）上述反應(yīng)中氧化劑是(填化學(xué)式)_______________，被氧化的元素是(填元素符號(hào))_____________。
（3）H₂SO₄在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是(填選項(xiàng)編號(hào))____________________。
A．氧化性        B．酸性         C．氧化性和酸性        D．還原性和酸性
（4）若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.8 mol，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________升。

Answer 1

（1）3  2K₂Cr₂O₇  8  3CO₂  2K₂SO₄  2  8  (共2分，其中配平1分，化學(xué)式1分）
（2）K₂Cr₂O₇ C     (各2分)
（3）B  (1分)
（4）4.48      (2分)

試題分析：（1）由C→CO₂、K₂Cr₂O₇→Cr₂(SO₄)₃可知，碳元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到＋4價(jià)，失去4個(gè)電子。Cr元素的化合價(jià)從＋6價(jià)降低到＋3價(jià)，得到3個(gè)電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是3:2。根據(jù)原子守恒可知，反應(yīng)中還有硫酸鉀生成，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3C＋2K₂Cr₂O₇＋8H₂SO₄＝3CO₂↑＋2K₂SO₄＋2Cr₂(SO₄)₃＋8H₂O。
（2）根據(jù)（1）可知氧化劑為K₂Cr₂O₇，還原產(chǎn)物為Cr₂(SO₄)₃，還原劑為C，氧化產(chǎn)物為CO₂，被氧化的元素是C。
（3）H₂SO₄在反應(yīng)中各元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，但反應(yīng)中有硫酸鹽生成，所以硫酸只表現(xiàn)酸性，答案選B。
（4）設(shè)產(chǎn)生的氣體的體積為V，根據(jù)反應(yīng)式計(jì)算：
3C＋2K₂Cr₂O₇＋8H₂SO₄＝3CO₂↑＋2K₂SO₄＋2Cr₂(SO₄)₃＋8H₂O轉(zhuǎn)移電子
33.6L                         12mol
V                  0.8mol
解得V＝＝4.48L