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：______．
（2）H₂SO₄在上述反应中表现出的性质是（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
（3）上述反应中的还原剂是（填化学式）______，还原产物是（填化学式）______．
（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

（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．