Question

近年来，我国储氧纳米碳管研究获重大进展，电弧法合成的碳纳米管，常伴有大量物质--碳纳米颗粒．这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯．其反应的化学方程式为：
______C+______K₂Cr₂O₇+______H₂SO₄（稀）______CO₂+______K₂SO₄+______Cr₂（SO₄）₃+______H₂O
（1）完成并配平上述反应的化学方程式______．
（2）此反应的氧化剂是______，氧化产物是______．
（3）H₂SO₄在上述反应中表现出来的性质是______（填选项编号）．
A．酸性B．氧化性C．吸水性D．脱水性
（4）上述反应中若产生11g气体物质，则转移电子的数目为______．

Answer 1

解：（1）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，一个碳化合价变化4，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，1个K₂Cr₂O₇化合价变化6，4和6的最小公倍数为12，由化合价升降总数相等可知，C的化学计量数为3，K₂Cr₂O₇的化学计量数为2，最后由质量守恒定律可知得化学反应为3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案为：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；
（2）Cr元素的化合价降低，则K₂Cr₂O₇为氧化剂，C元素的化合价升高，则CO₂为氧化产物，故答案为：K₂Cr₂O₇；CO₂；
（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：A；
（4）由方程式可知：1molC参加反应转移电子为1mol×（4-0）=4mol，产生1molCO₂，所以若产生11g气体物质即0.25molCO₂，则转移电子的数目为N_A，故答案为：N_A．
分析：（1）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，结合化合价升降总数相等以及质量守恒定律配平；
（2）氧化剂是指所含元素化合价降低的反应物，得到还原产物；还原剂是指所含元素化合价升高的反应物，得到氧化产物；
（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）结合方程式中转移的电子数来计算．
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，在配平时抓住化合价升降总数相等以及质量守恒定律．