Question

现有下列10种物质：①铁片；②饱和食盐水；③液态硫酸；④乙醇；⑤干冰；⑥熔融硝酸钾；⑦碳酸钙固体；⑧铝条；⑨苛性钠；⑩石墨．
（1）用序号回答：能导电的是______，属于电解质的是______，属于非电解质的是______．
（2）写出①与水反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目．______
（3）写出⑧与⑨的水溶液反应的离子方程式______，该反应的氧化剂为______，还原产物为______．
（4）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． C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O七种．
请用上述物质填空，并配平化学方程式：

若该反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体在标准状况下的体积为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）电解质首先必须是化合物，在水溶液中能导电的物质必须是原物质的电离，能导电的物质不一定是电解质，如金属；
（2）铁和水蒸气反应，水在反应中失去了氧，发生了还原反应，是氧化剂；
（3）由题意，反应物为铝和氢氧化钠、水；生成物为NaAlO₂、H₂，故可书写化学方程式，写出离子反应方程式，元素化合价降低的为氧化剂；
（4）因K₂Cr₂O₇具有氧化性，C具有还原性，再根据电子守恒和质量守恒定律来分析；根据每生成3molCO₂时转移的电子为12mol来计算；
解答：解：（1）①铁能导电，是单质，它既不是电解质，也不是非电解质；
②饱和食盐水，能电离出自由移动的钠离子和氯离子，能导电，但它是混合物，它既不是电解质，也不是非电解质；
③液态硫酸是化合物，溶于水能电离出自由移动的氢离子和硫酸根离子，所以能导电，但液态硫酸不导电，它是电解质；④乙醇在水溶液中是以乙醇分子的形式存在，所以不导电，故它为非电解质；
⑤干冰是二氧化碳气体的固态形式，只有二氧化碳分子，不导电，是非电解质；
⑥熔融硝酸钾，是化合物，有自由移动的钾离子和硝酸根离子，所以能导电，故它是电解质；
⑦碳酸钙固体是化合物，溶于水或熔融能电离出自由移动的钙离子和碳酸根离子，所以能导电，是电解质，但碳酸钙固体，无自由移动的离子，不导电；
⑧铝条能导电，是单质，它既不是电解质，也不是非电解质；
⑨苛性钠是化合物，无自由移动的离子，不导电，溶于水或熔融能电离出自由移动的钠离子和氢氧根离子，所以能导电；⑩石墨能导电，是单质，它既不是电解质，也不是非电解质；
故答案为：①、②、⑥、⑧、⑩；③、⑥、⑦、⑨；④、⑤；
（2）铁和水蒸气反应，Fe元素0→+2、+3价，H元素+1→0价，铁元素被氧化，水中的氢元素被还原，可表示为，
故答案为：

（3）由题意，知反应物铝条和苛性钠，故化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根据单质写化学式，氧化物写化学式氢氧化钠、偏铝酸钠拆写成离子；该反应中的氢元素从+1变为氢气中的零价，为氧化剂，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；H₂O；H₂；
（4）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，
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，
由方程式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：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；4.48L；
点评：本题考查氧化还原反应，明确元素的化合价变化是解答的关键，并注意得失电子总数相等，化合价升降总值守衡；失电子者还原剂，得电子者氧化剂来解答即可，难度较大．