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4.近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO43+8H2O
请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是K2Cr2O7,氧化产物是CO2

分析 反应中C元素化合价由0价升高到+4价,Cr元素从+6价降低到+3价,依据氧化还原反应得失电子守恒规律结合原子个数守恒规律书写方程式,氧化还原反应中所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,对应还原产物,所含元素化合价升高的为还原剂,对应氧化产物.

解答 解:反应中C元素化合价由0价升高到+4价,Cr元素从+6价降低到+3价,所以K2Cr2O7作氧化剂,对应产物Cr2(SO43为还原产物,C做还原剂,对应产物CO2为氧化产物,要使氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数,则C系数为3,K2Cr2O7系数为2,依据原子个数守恒,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; K2Cr2O7;CO2

点评 本题考查了氧化还原反应方程式配平及相关概念,明确氧化还原反应中各元素化合价变化及氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键,题目难度不大.

练习册系列答案
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12.碳酸钠一过氧化氢加合物(aNa2CO3•bH2O2)具有漂白、杀菌作用.实验室用“醇析法”制备该物质的实验步骤如下:
第1步:取适量碳酸钠溶解于一定量水里,倒入烧瓶中;再加入少量稳定剂(MgCl2和Na2SiO3),搅拌均匀.
第2步:将适量30%的H2O2溶液在搅拌状态下滴入烧瓶中,于15℃左右反应1h.
第3步:反应完毕后再加入适量无水乙醇,静置、结晶,过滤、干燥得产品.
(1)第1步中,稳定剂与水反应生成2种常见的难溶物,其化学方程式为MgCl2+Na2SiO3+2H2O═2NaCl+Mg(OH)2↓+H2SiO3↓.
(2)第2步中,反应保持为15℃左右可采取的措施是15℃水浴加热(冷水浴).
(3)第3步中,无水乙醇的作用是降低过碳酸钠的溶解度,有利于晶体析出.
(4)H2O2的含量可衡量产品的优劣.现称取m g(约0.5g)样品,用新煮沸过的蒸馏水配制成250mL溶液,取25.0mL于锥形瓶中,先用稀硫酸酸化,再用c mol•L-1KMnO4溶液滴定至终点.
①配制250mL溶液所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250ml容量瓶
②滴定终点观察到的现象是溶液呈浅红色且30s内不褪色.
(5)可模拟用蒸馏法测定样品中碳酸钠的含量.装置如图所示(加热和固定装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:按图所示组装仪器,检查装置气密性.
步骤2:准确量取(4)中所配溶液50mL于烧瓶中.
步骤3:准确量取40.00mL约0.2moL•L-1NaOH溶液2份,分别注入烧杯和锥形瓶中.
步骤4:打开活塞k1、k2,打开k3;经滴液漏斗向烧瓶中加入10mL 3mol•L-1硫酸溶液.
步骤5:加热至烧瓶中的液体沸腾,蒸馏,并保持一段时间.
步骤6:经k1再缓缓通入氮气一段时间.
步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c1mol•L-1H2SO4标准溶液滴定至终点,消耗H2SO4标准溶液V1mL.
步骤8:将实验步骤1~7重复2次.
①步骤3中,准确移取40.00mLNaOH溶液所需要使用的仪器是碱式滴定管.
②步骤1~7中,确保生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收的实验步骤是1、5、6(填步骤序号)
③为获得样品中碳酸钠的含量,还需补充的实验是用H2SO4标准溶液标定NaOH溶液的浓度.

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