Question

16．儲(chǔ)氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進(jìn)步．用電弧法合成的納米碳管常伴有大量的雜質(zhì)碳納米顆粒，這種碳納米顆粒可用氧化汽化法提純．其反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物有C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃、H₂O七種物質(zhì)．
（1）配平化學(xué)方程式：
□C+□K₂Cr₂O₇+□H₂SO₄→□CO₂↑+□K₂SO₄+□Cr₂（SO₄）₃+□H₂O
（2）上述反應(yīng)中氧化劑是（填化學(xué)式）K₂Cr₂O₇，被氧化的元素是（填元素符號(hào)）C．
（3）若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了3mol，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為16.8L．

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)中各元素化合價(jià)，找出化合價(jià)升高、降低的元素并判斷化合價(jià)升降數(shù)目，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律結(jié)合質(zhì)量守恒定律，配平方程式；
（2）氧化還原反應(yīng)中，所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑，所含元素化合價(jià)升高的為還原劑，化合價(jià)升高的元素被氧化；
（3）依據(jù)方程式，分析生成氣體的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目關(guān)系．

解答 解：（1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)從0升高到了+4價(jià)，共失電子4mol，Cr元素的化合價(jià)從+6價(jià)降到了+3價(jià)，共得到電子3mol，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律，所以C的系數(shù)都是3，K₂Cr₂O₇的系數(shù)是2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)方程式為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案為：3；2；8；3；2；2；8；
（2）上述反應(yīng)中K₂Cr₂O₇中的Cr化合價(jià)降低，所以K₂Cr₂O₇為氧化劑；C元素化合價(jià)升高，被氧化；
故答案為：K₂Cr₂O₇；C；
（3）依據(jù)方程式：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄═3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，生成3mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3mol×（4-0）=12mol；則若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了3mol，則產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.75mol，標(biāo)況下氣體的體積V=22.4L/mol×0.75mol=16.8L；
故答案為：16.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的配平，氧化還原反應(yīng)的基本概念，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，注意氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律的運(yùn)用，題目難度不大．