Question

儲氫納米碳管的研制成功體現了科技的進步．用電弧法合成的納米管伴有大量的雜質--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）已知K₂Cr₂O₇在反應中得到電子，則配平后的該氧化還原反應的方程式為：______．
（2）H₂SO₄在上述反應中表現出的性質是（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
（3）上述反應中的還原劑是（填化學式）______，還原產物是（填化學式）______．
（4）若反應中電子轉移了0.8mol，則產生的氣體在標準狀況下的體積為______．

Answer 1

（1）因幾種物質中K₂Cr₂O₇具有氧化性，K₂Cr₂O₇在反應中得到電子，而C具有還原性，
氧化反應為C→CO₂，還原反應為K₂Cr₂O₇→Cr₂（SO₄）₃，
則反應物為C、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇，生成物為CO₂、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O，
由電子守恒及質量守恒定律可知，
配平后的該氧化還原反應的方程式為3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；
（2）由氧化還原反應可知，H₂SO₄中各元素的化合價在反應前后不不變，生成硫酸鹽，則只表現出酸性，
故答案為：C；
（3）因碳元素的化合價升高，則C為還原劑，Cr元素的化合價降低，則K₂Cr₂O₇為氧化劑，被還原，對應的還原產物為Cr₂（SO₄）₃，
故答案為：C；Cr₂（SO₄）₃；
（4）由3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O可知，每生成3molCO₂時轉移的電子為12mol，
則電子轉移了0.8mol時生成的CO₂的物質的量為0.2mol，其體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48L．