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碳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汽化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂(SO₄)₃、H₂O七种物质。
（1）请用上述物质填空，并配平化学方程式：

（2）上述反应中氧化剂是(填化学式)_______________，被氧化的元素是(填元素符号)_____________。
（3）H₂SO₄在上述反应中表现出来的性质是(填选项编号)____________________。
A．氧化性        B．酸性         C．氧化性和酸性        D．还原性和酸性
（4）若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为________升。

Answer 1

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

试题分析：（1）由C→CO₂、K₂Cr₂O₇→Cr₂(SO₄)₃可知，碳元素的化合价从0价升高到＋4价，失去4个电子。Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，所以根据电子得失守恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比是3:2。根据原子守恒可知，反应中还有硫酸钾生成，则反应的化学方程式为3C＋2K₂Cr₂O₇＋8H₂SO₄＝3CO₂↑＋2K₂SO₄＋2Cr₂(SO₄)₃＋8H₂O。
（2）根据（1）可知氧化剂为K₂Cr₂O₇，还原产物为Cr₂(SO₄)₃，还原剂为C，氧化产物为CO₂，被氧化的元素是C。
（3）H₂SO₄在反应中各元素的化合价没有发生变化，但反应中有硫酸盐生成，所以硫酸只表现酸性，答案选B。
（4）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
解得V＝＝4.48L