Question

【題目】儲氫納米碳管的研制成功體現了科技的進步。用電弧法合成的碳納米管常伴有大量的雜質——碳納米顆粒。這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純。其反應中的反應物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七種。

(1)請用上述物質填空(不用配平)：C+________+H2SO4——________+______+Cr2(SO4)3+H2O。

(2)上述反應中氧化劑是(填化學式)________，被氧化的元素是(填元素符號)________。

(3)H2SO4在上述反應中表現出來的性質是(填選項序號)________。

A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．還原性和酸性

(4)若反應中電子轉移了0.8 mol，則產生的氣體在標準狀況下的體積為________。

Answer 1

【答案】K2Cr2O7 CO2 K2SO4 K2Cr2O7 C C 4.48 L

【解析】

（1）由C→CO2、K2Cr2O7→Cr2(SO4)3可知，碳元素的化合價從0價升高到＋4價，失去4個電子。Cr元素的化合價從＋6價降低到＋3價，得到3個電子，所以根據電子得失守恒可知還原劑與氧化劑的物質的量之比是3:2。根據原子守恒可知，反應中還有硫酸鉀生成，則反應的化學方程式為3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4＝3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O。

（2）根據（1）可知氧化劑為K2Cr2O7，還原產物為Cr2(SO4)3，還原劑為C，氧化產物為CO2，被氧化的元素是C。

（3）H2SO4在反應中各元素的化合價沒有發生變化，但反應中有硫酸鹽生成，所以硫酸只表現酸性，答案選B。

（4）設產生的氣體的體積為V，根據反應式計算：

3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4＝3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O轉移電子

33.6L 12mol

V 0.8mol

解得V＝＝4.48L。