Question

15．近年來，我國對儲(chǔ)氫納米碳管的研究獲得了重大進(jìn)展，電弧法合成的納米碳管常伴有大量物質(zhì)--碳納米顆粒．這種碳納米顆�？捎醚趸�法提純．其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄（稀）→3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O
（1）配平、完成上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用“單線橋法”表示電子轉(zhuǎn)移情況．
（2）此反應(yīng)的氧化劑是K₂Cr₂O₇，上述反應(yīng)中若產(chǎn)生11g氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為6.02×10²³．
（3）H₂SO₄在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是A
A 酸性          B 氧化性          C 吸水性         D 脫水性．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，結(jié)合質(zhì)量守恒定律進(jìn)行配平；
（2）得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑被氧化，得到氧化產(chǎn)物；生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)二氧化碳物與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）根據(jù)硫酸中元素化合價(jià)是否變化確定硫酸性質(zhì)．

解答 解：（1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，由電子守恒可知，C的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，K₂Cr₂O₇的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，由質(zhì)量守恒定律可知，配平后的化學(xué)反應(yīng)為：2K₂Cr₂O₇+3C+8H₂SO₄=2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O+3CO₂；反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，3個(gè)C轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12e^-，用單線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移為；

故答案為：3；2；8；3；2；2；8H₂O；；
（2）該反應(yīng)中元素化合價(jià)變化為：C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià)、Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)，所以K₂Cr₂O₇是氧化劑、C是還原劑，C元素被氧化，CO₂為氧化產(chǎn)物；生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)二氧化碳物與轉(zhuǎn)移電子之間：CO₂～4e^-，則產(chǎn)生11g氣體物質(zhì)，其物質(zhì)的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，則轉(zhuǎn)移的電子為1mol，即為6.02×10²³個(gè)；
故答案為：K₂Cr₂O₇；6.02×10²³；
（3）該反應(yīng)硫酸中各元素化合價(jià)不變，體現(xiàn)酸性，故選A．

點(diǎn)評 本題以氧化還原反應(yīng)為載體考查了物質(zhì)的量的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)方程式的配平等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒及原子守恒配平方程式，再結(jié)合各個(gè)物理量之間的關(guān)系計(jì)算，題目難度中等．