题目内容

16.储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步.用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化汽化法提纯.其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO43、H2O七种物质.
(1)配平化学方程式:
□C+□K2Cr2O7+□H2SO4→□CO2↑+□K2SO4+□Cr2(SO43+□H2O
(2)上述反应中氧化剂是(填化学式)K2Cr2O7,被氧化的元素是(填元素符号)C.
(3)若反应中电子转移了3mol,则产生的气体在标准状况下的体积为16.8L.

分析 (1)分析反应中各元素化合价,找出化合价升高、降低的元素并判断化合价升降数目,依据氧化还原反应得失电子守恒规律结合质量守恒定律,配平方程式;
(2)氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,所含元素化合价升高的为还原剂,化合价升高的元素被氧化;
(3)依据方程式,分析生成气体的物质的量与转移电子数目关系.

解答 解:(1)反应中C元素的化合价从0升高到了+4价,共失电子4mol,Cr元素的化合价从+6价降到了+3价,共得到电子3mol,依据氧化还原反应得失电子守恒规律,所以C的系数都是3,K2Cr2O7的系数是2,根据质量守恒定律,反应方程式为:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO43+8H2O,
故答案为:3;2;8;3;2;2;8;
(2)上述反应中K2Cr2O7中的Cr化合价降低,所以K2Cr2O7为氧化剂;C元素化合价升高,被氧化;
故答案为:K2Cr2O7;C;
(3)依据方程式:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO43+8H2O,生成3mol二氧化碳,转移电子数为3mol×(4-0)=12mol;则若反应中电子转移了3mol,则产生的气体的物质的量为0.75mol,标况下气体的体积V=22.4L/mol×0.75mol=16.8L;
故答案为:16.8.

点评 本题考查了氧化还原反应的配平,氧化还原反应的基本概念,电子转移数目的计算,掌握基础是解题关键,注意氧化还原反应中得失电子守恒规律的运用,题目难度不大.

练习册系列答案
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