Question

近年來，我國儲氫納米碳管研究獲重大進展，電弧法合成的碳納米管，常伴有大量物質--碳納米顆粒．這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純．其反應的化學方程式為：
C+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄（稀）

△

 CO₂↑+Cr₂（SO₄）₃+

 

+

 

．
（1）此反應的氧化劑是

 

，被氧化的元素是

 

．
（2）完成并配平上述反應的化學方程式．
（3）H₂SO₄在上述反應中表現出來的性質是

 

（填選項編號）．
A．酸性    B．氧化性    C．吸水性    D．脫水性
（4）生成0.5mol還原產物時，轉移的電子的物質的量為

 

mol．
（5）K₂Cr₂O₇可用于測定亞鐵鹽的含量，現有FeSO₄試樣0.4000克，溶解酸化后，用濃度為0.02000mol/L的K₂Cr₂O₇標準溶液滴定，消耗標準溶液20.00mL，則該試樣中FeSO₄的質量分數為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應

專題：氧化還原反應專題

分析：（1）該反應中元素化合價變化為：C元素化合價由0價變為+4價、Cr元素化合價由+6價變為+3價，得電子化合價降低的反應物是氧化劑，失電子化合價升高的反應物是還原劑，還原劑被氧化；
（2）根據元素守恒判斷生成物，再結合轉移電子、原子守恒配平方程式；
（3）根據硫酸中元素化合價是否變化確定硫酸性質；
（4）還原產物是硫酸鉻，根據還原產物與轉移電子之間的關系式計算；
（5）根據硫酸亞鐵和重鉻酸鉀之間的關系式計算硫酸亞鐵的質量，再根據質量分數計算．

解答： 解：（1）該反應中元素化合價變化為：C元素化合價由0價變為+4價、Cr元素化合價由+6價變為+3價，所以K₂Cr₂O₇是氧化劑、C是還原劑，C元素被氧化，故答案為：K₂Cr₂O₇；C；
（2）根據元素守恒知生成物是H₂O、K₂SO₄，C元素化合價由0價變為+4價、Cr元素化合價由+6價變為+3價，其得失電子最小公倍數是12，再結合轉移電子、原子守恒配平方程式為3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄（稀）

△   .

 3CO₂↑+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O+2K₂SO₄，故答案為：3；2；8；3；2；8H₂O；2K₂SO₄；
（3）該反應硫酸中各元素化合價不變，體現酸性，故選A；
（4）還原產物是硫酸鉻，根據還原產物與轉移電子之間的關系式得轉移電子的物質的量=0.5mol×2×3=3mol，故答案為：；
（5）該反應方程式為6FeSO₄+K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+K₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+7H₂O，根據硫酸亞鐵和重鉻酸鉀之間的關系式得硫酸亞鐵質量=

0.02mol/L×0.02L

1

×6×152g/mol=0.3648g，其質量分數=

0.3648g

0.4000g

×100%=91.2%，故答案為：91.2%．

點評：本題以氧化還原反應為載體考查了物質的量的計算、氧化還原反應方程式的配平等知識點，根據轉移電子守恒及原子守恒配平方程式，再結合各個物理量之間的關系計算，題目難度中等．