Question

储氢纳米碳管的研制成功体出了科技的进步．用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质--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）请用上述物质填空，并配平化学方程式：
______ C+______+______ H₂SO₄═______+______+______Cr₂（SO₄）₃+______ H₂O
（2）上述反应中氧化剂是______（填化学式），被氧化的元素______（填元素符号）．
（3）H₂SO₄在上述反应中表现出来的性质是（填选项序号）______．
A．氧化性　　　　　　B．氧化性和酸性
C．酸性　　　　　　　D．还原性和酸性
（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______．

Answer 1

解：（1）由C-→CO₂、K₂Cr₂O₇-→Cr₂（SO₄）₃变化过程中得失电子守恒和反应的部分化学方程式可配平得3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案为：3；2K₂Cr₂O₇；8；3CO₂；2K₂SO₄；2；8；
（2）分析所给物质的化合价氧化剂为K₂Cr₂O₇，还原产物为Cr₂（SO₄）₃，还原剂为C，氧化产物为CO₂．故答案为：K₂Cr₂O₇；C；
（3）H₂SO₄在反应中各元素的化合价没有发生变化，只表现酸性．故答案为：C；
（3）设产生的气体的体积为V，根据反应式计算：
3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O 转移电子
33.6L 12mol
V 0.8mol
V=0.8 mol×33.6 L/mol÷12=4.48 L．故答案为：4.48 L．
分析：（1）根据质量守恒定律和氧化还原反应得失电子守恒来配平化学方程式；
（2）根据反应中元素的化合价的变化来判断氧化剂以及被氧化的元素；
（3）根据硫酸在反应的化合价是否发生变化来判断硫酸在反应中表现出来的性质；
（4）根据电子转移的数目与氧化剂或还原剂之间的物质的量的关系进行计算．
点评：本题考查氧化还原反应方程式的配平，氧化剂、还原剂等概念的了解和判断，以及有关氧化还原反应的简单计算，做题时注意正确判断化合价的变化，从氧化还原反应氧化剂和还原剂得失电子数目相等进行配平和计算．