Question

储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步．用电弧法合成的纳米管伴有大量的杂质--碳纳米颗粒．这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯．其反应中的反应物和生成物有C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O七种．
（1）已知K₂Cr₂O₇在反应中得到电子，则配平后的该氧化还原反应的方程式为：

3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O

．
（2）H₂SO₄在上述反应中表现出的性质是（填选项序号）

C

．
A．氧化性            B．氧化性和酸性           C．酸性           D．还原性和酸性
（3）上述反应中的还原剂是（填化学式）

C

，还原产物是（填化学式）

Cr₂（SO₄）₃

．
（4）若反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体在标准状况下的体积为

4.48L

．

Answer 1

分析：（1）因K₂Cr₂O₇具有氧化性，C具有还原性，再根据电子守恒和质量守恒定律来分析；
（2）根据反应生成硫酸盐来分析；
（3）含元素化合价升高的物质为还原剂，含元素化合价降低的物质为氧化剂，氧化剂被还原，对应的产物为还原产物；
（4）根据每生成3molCO₂时转移的电子为12mol来计算．

解答：解：（1）因几种物质中K₂Cr₂O₇具有氧化性，K₂Cr₂O₇在反应中得到电子，而C具有还原性，
氧化反应为C→CO₂，还原反应为K₂Cr₂O₇→Cr₂（SO₄）₃，
则反应物为C、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇，生成物为CO₂、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O，
由电子守恒及质量守恒定律可知，
配平后的该氧化还原反应的方程式为3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案为：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；
（2）由氧化还原反应可知，H₂SO₄中各元素的化合价在反应前后不不变，生成硫酸盐，则只表现出酸性，
故答案为：C； 
（3）因碳元素的化合价升高，则C为还原剂，Cr元素的化合价降低，则K₂Cr₂O₇为氧化剂，被还原，对应的还原产物为Cr₂（SO₄）₃，
故答案为：C；Cr₂（SO₄）₃；        
（4）由3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O可知，每生成3molCO₂时转移的电子为12mol，
则电子转移了0.8mol时生成的CO₂的物质的量为0.2mol，其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48L．

点评：本题考查氧化还原反应，明确常见的氧化剂、还原剂及反应中元素的化合价变化是解答本题的关键，难度不大，对氧化还原反应的考查点较全．