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(2007?资阳二模)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:C+K2CrO7+H2SO4--CO2↑+K2SO4+Cr2(SO43+H2O
(1)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是
A
A
(填选项字母,多选不得分)  
A.酸性   B.氧化性    C.吸水性    D.脱水性
(2)若 12g 储氢纳米碳管含碳纳米颗粒的质量分数为 30%,除去这些杂质需要0.1mol/L的K2Cr2O7 洛液
2
2
L;
(3)在常温下,该反应所需的硫酸溶液 pH=a,它与 pH=b 的 NaOH 溶液按体积比 1:100 混合刚好成中性,则 a 与 b 的关系式为:
a+b=12
a+b=12
(用 a、b 字母表示〕;
(4)合成储氢纳米碳管的碳主要由甲烷热分解获得,川东地区新近发现一大型天然气田,为合成储氢纳米碳管工业生产提供了丰富的原料,同时天然气又是一种重要的能源,1g 甲烷燃烧生成液态水会放出55.625kJ的热量,试写出甲烷燃烧的热化学方程式:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-890KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-890KJ/mol
分析:(1)根据元素化合价是否变化来分析解答;
(2)根据碳和K2Cr2O7 之间的关系式进行计算;
(3)硫酸和氢氧化钠溶液混合恰好呈中性,说明氢离子和氢氧根离子的物质的量相等;
(4)1g甲烷完全燃烧放出55.625kJ,则1mol甲烷完全燃烧放出的热量=
55.625kJ
1g
16g/mol
=890kJ.
解答:解:(1)该反应中,硫元素的化合价不变,和金属离子形成盐,所以硫酸起酸的作用,故选A;
(2)该反应中,碳元素的化合价由0价变为+4价,Cr元素化合价由+6价变为+3价,所以其化合价变化的最小公倍数是12,则碳的计量数是3,K2CrO7计量数是4,再结合原子守恒得方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO43+8H2O,碳的质量=12g×30%=3.6g,根据方程式知,需要0.1mol/L的K2Cr2O7 洛液体积=
3.6g
12g/mol
3
×2
0.1mol/L
=2L,故答案为:2;
(3)在常温下,该反应所需的硫酸溶液 pH=a,则c(H+)=10-a mol/L,NaOH溶液的pH=b,则c(OH-)=10 b-14 mol/L,二者按体积比 1:100 混合刚好成中性,则c(H+)=100c(OH-),所以10-a mol/L=100×10 b-14 mol/L,所以a+b=12,
故答案为:a+b=12;
(4)1g甲烷完全燃烧放出55.625kJ,则1mol甲烷完全燃烧放出的热量=
55.625kJ
1g
16g/mol
=890kJ,所以其热化学反应方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-890KJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=-890KJ/mol.
点评:本题考查了热化学反应方程式的书写、pH的简单计算等知识点,根据热化学反应方程式的书写规则、酸碱中和反应等知识点来分析解答即可,难点是pH的简单计算,注意离子浓度与pH的换算方法,难度中等.
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