Question

17．近年來，我國儲(chǔ)氫碳管研究獲得重大進(jìn)展，電弧法合成碳納米管，長伴有大量物質(zhì)--碳納米顆粒，這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄（稀 ）→3CO₂↑+2K₂SO₄+2 Cr₂（SO₄）₃+8 H₂O
（1）完成并配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式
（2）此反應(yīng)的氧化劑是K₂Cr₂O₇，還原劑是C
（3）標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
（4）上述反應(yīng)若產(chǎn)生11g氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目N_A．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，結(jié)合化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒定律配平；
（2）氧化劑是指所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物，得到還原產(chǎn)物；還原劑是指所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物，得到氧化產(chǎn)物；
（3）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，3個(gè)C轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12e^-；
（4）結(jié)合方程式中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)來計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，一個(gè)碳化合價(jià)變化4，Cr元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+3價(jià)，1個(gè)K₂Cr₂O₇化合價(jià)變化6，4和6的最小公倍數(shù)為12，由化合價(jià)升降總數(shù)相等可知，C的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，K₂Cr₂O₇的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，最后由質(zhì)量守恒定律可知得化學(xué)反應(yīng)為3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
故答案為：3；2；8；3；2；2；8；
（2）Cr元素的化合價(jià)降低，則K₂Cr₂O₇為氧化劑，C元素的化合價(jià)升高，則C是還原劑，故答案為：K₂Cr₂O₇；C；
（3）反應(yīng)中C元素的化合價(jià)由0升高為+4價(jià)，3個(gè)C轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12e^-，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為；
故答案為：；
（4）由方程式可知：1molC參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為1mol×（4-0）=4mol，產(chǎn)生1molCO₂，所以若產(chǎn)生11g氣體物質(zhì)即0.25molCO₂，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為N_A，故答案為：N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平，氧化劑、還原劑等概念的了解和判斷，以及有關(guān)氧化還原反應(yīng)的簡單計(jì)算，做題時(shí)注意正確判斷化合價(jià)的變化，在配平時(shí)抓住化合價(jià)升降總數(shù)相等以及質(zhì)量守恒定律．