Question

17．近年来，我国储氢碳管研究获得重大进展，电弧法合成碳纳米管，长伴有大量物质--碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄（稀 ）→3CO₂↑+2K₂SO₄+2 Cr₂（SO₄）₃+8 H₂O
（1）完成并配平上述反应的化学方程式
（2）此反应的氧化剂是K₂Cr₂O₇，还原剂是C
（3）标出反应中电子转移的方向和数目：
（4）上述反应若产生11g气体物质，则转移电子的数目N_A．

Answer 1

分析 （1）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，结合化合价升降总数相等以及质量守恒定律配平；
（2）氧化剂是指所含元素化合价降低的反应物，得到还原产物；还原剂是指所含元素化合价升高的反应物，得到氧化产物；
（3）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，3个C转移电子数为12e^-；
（4）结合方程式中转移的电子数来计算．

解答 解：（1）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，一个碳化合价变化4，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，1个K₂Cr₂O₇化合价变化6，4和6的最小公倍数为12，由化合价升降总数相等可知，C的化学计量数为3，K₂Cr₂O₇的化学计量数为2，最后由质量守恒定律可知得化学反应为3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案为：3；2；8；3；2；2；8；
（2）Cr元素的化合价降低，则K₂Cr₂O₇为氧化剂，C元素的化合价升高，则C是还原剂，故答案为：K₂Cr₂O₇；C；
（3）反应中C元素的化合价由0升高为+4价，3个C转移电子数为12e^-，电子转移的方向和数目为；
故答案为：；
（4）由方程式可知：1molC参加反应转移电子为1mol×（4-0）=4mol，产生1molCO₂，所以若产生11g气体物质即0.25molCO₂，则转移电子的数目为N_A，故答案为：N_A．

点评 本题考查氧化还原反应方程式的配平，氧化剂、还原剂等概念的了解和判断，以及有关氧化还原反应的简单计算，做题时注意正确判断化合价的变化，在配平时抓住化合价升降总数相等以及质量守恒定律．