Question

電弧法合成的納米碳管常伴有大量的雜質碳納米顆粒，用氧化氣化法提純，反應中各微粒分別是C、H₂O、K₂SO₄、CO₂、Cr₂（SO₄）₃、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇．
（1）若將碳納米顆粒分散在一定溶劑中，則形成的分散系是

 

（2）反應中的氧化劑是

 

（3）請寫出配平的化學方程式

 

（4）H₂SO₄在反應中表現

 

性
（5）若反應中轉移0.8mol電子，則生成標準狀況下氣體的體積是

 

．

Answer 1

考點：分散系、膠體與溶液的概念及關系,氧化還原反應方程式的配平,氧化還原反應的計算

專題：

分析：（1）分散質粒度介于1-100nm的分散系屬于膠體；
（2）反應中得電子化合價降低的物質為氧化劑；
（3）根據反應中元素的化合價的變化結合原子守恒和電子守恒來配平；
（4）反應中生成硫酸鹽；
（5）根據電子轉移的數目與氧化劑或還原劑之間的物質的量的關系進行計算．

解答： 解：（1）碳納米顆粒大小介于1-100nm，所以分散到一定溶劑中，形成穩定的分散系屬于膠體，故答案為：膠體；
（2）反應中得電子化合價降低的物質為氧化劑，K₂Cr₂O₇在反應中得電子生成Cr₂（SO₄）₃，K₂Cr₂O₇為氧化劑，故答案為：K₂Cr₂O₇；
（3）反應中C被氧化生成CO₂、K₂Cr₂O₇被還原為Cr₂（SO₄）₃依據反應過程中得失電子守恒和原子個數守恒可得3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；
（4）H₂SO₄在上述反應中所含元素化合價不變，與金屬陽離子結合生成鹽，表現出酸性，故答案為：酸；
（5）依據方程式可知每生成3mol二氧化碳氣體，反應轉移電子的物質的量為12mol，所以若反應中電子轉移了0.8mol，則生成二氧化碳氣體的物質的量為0.2mol，標況下體積為：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48L．

點評：本題考查了膠體的判斷及性質、氧化還原反應方程式的配平及計算，題目綜合性強，難度中等，把握膠體的本質特征和性質、明確氧化還原反應的規律是解題的關鍵．