Question

儲氫納米碳管研究成功體現(xiàn)了科技的進步．但用電弧法合成的碳納米管常伴有大量的雜質(zhì)--碳納米顆粒．這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純．其反應(yīng)式為：

①配平上述反應(yīng)，此反應(yīng)的氧化劑是________，氧化產(chǎn)物是________；當有1mol C完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移________mol電子．
②H₂SO₄在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是________（填選項序號）
A．酸性　　　　B．氧化性　　　　　C．吸水性　　　　D．脫水性
由此可知上述反應(yīng)所用硫酸應(yīng)為________（填“濃”或“稀”）硫酸．請寫
出碳單質(zhì)與硫酸反應(yīng)時的化學(xué)方程式：________．

Answer 1

K₂Cr₂O₇    CO₂    4    A    稀    C+2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
分析：①反應(yīng)中C元素的化合價由0升高為+4價，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，結(jié)合質(zhì)量守恒定律以此配平，并計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
②該反應(yīng)中，硫酸中各元素的化合價不發(fā)生變化，反應(yīng)中生成硫酸鹽，而濃硫酸具有強氧化性，單質(zhì)C與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫、水．
解答：①反應(yīng)中C元素的化合價由0升高為+4價，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，由電子守恒可知，C的化學(xué)計量數(shù)為3，K₂Cr₂O₇的化學(xué)計量數(shù)為2，由質(zhì)量守恒定律可知，配平后的化學(xué)反應(yīng)為3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，Cr元素的化合價降低，則K₂Cr₂O₇為氧化劑，C元素的化合價升高，則CO₂為氧化產(chǎn)物，1molC參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol×（4-0）=4mol，
故答案為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；K₂Cr₂O₇；CO₂；4；
②該反應(yīng)中，硫酸中各元素的化合價不發(fā)生變化，反應(yīng)中生成硫酸鹽，則硫酸在該反應(yīng)中作酸，體現(xiàn)酸性，應(yīng)選A，而濃硫酸具有強氧化性，則上述反應(yīng)的硫酸為稀硫酸，單質(zhì)C與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫、水，該反應(yīng)為
C+2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：A；稀；C+2H₂SO₄（濃）CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
點評：本題考查氧化還原反應(yīng)，明確常見元素的化合價及反應(yīng)中元素的化合價變化是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．