Question

【題目】重大科技進展中的其中一項為：儲氫碳納米管研究獲重大進展，用電弧法合成碳納米管，常伴有大量雜質(zhì)——碳納米顆粒。這種碳納米顆�？捎醚趸�汽化法提純。其反應(yīng)式為：

K2Cr2O7+C+H2SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O+CO2↑

（1）配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式

K2Cr2O7 + C + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O + CO2↑

（2）此反應(yīng)的氧化劑為 ；氧化產(chǎn)物是 。（填化學(xué)式）

（3）要使10mL 1.0 mol·L-1的K2Cr2O7溶液被還原，至少要加入 ml2.0 mol·L-1的H2SO4溶液。

（4）H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是 （填選項編號）

A．酸性 B．氧化性 C．吸水性 D．還原性

（5）在配平H2O2、KMnO4、H2SO4三者反應(yīng)的化學(xué)方程式時，出現(xiàn)多套配平系數(shù)，如：

a．7H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O

b．5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O

c．9H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O

用H218O2進行示蹤實驗（18O為示蹤原子），證實生成的氧氣全部是18O2，僅據(jù)這一實驗事實，回答下列問題：

H2O2僅起還原劑作用的化學(xué)方程式是 （填序號a、b、c）。

研究三個化學(xué)方程式各組系數(shù)的變化規(guī)律，寫出符合該規(guī)律的一個新的化學(xué)方程式 。

Answer 1

【答案】（1）2，3，8，2，2，8，3（2分)

（2）K2Cr2O7；CO2 (各1分)（3）20（2分）（4）A（2分）

（5）①b（2分）②11H2O2+2KMnO4+3H2SO4＝2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O

【解析】

試題分析：：（1）反應(yīng)中C元素的化合價由0升高為+4價，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，由電子守恒可知，C的化學(xué)計量數(shù)為3，K2Cr2O7的化學(xué)計量數(shù)為2，由質(zhì)量守恒定律可知，配平后的化學(xué)反應(yīng)為：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2（SO4）3+8H2O+3CO2↑；

（2）分析所給物質(zhì)的化合價氧化劑為K2Cr2O7，還原產(chǎn)物為Cr2（SO4）3，還原劑為C，氧化產(chǎn)物為CO2；

（3）10mL 1.0molL-1的K2Cr2O7溶液中含有K2Cr2O7的物質(zhì)的量為：1.0molL-1×0.01L=0.01mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2（SO4）3+8H2O+3CO2↑可知，消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.04mol，需要2.0molL-1的H2SO4溶液的體積為：V=0.04mol÷2.0mol/L=0.02L=20mL；

（4）H2SO4在反應(yīng)中各元素的化合價沒有發(fā)生變化，只表現(xiàn)酸性，故答案為：A；

（5）a.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O中，Mn元素的化合價降低，H2O2中O元素化合價升高也降低；b.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O，Mn元素的化合價降低，H2O2中O元素化合價升高；c.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O，Mn元素的化合價降低，H2O2中O元素化合價升高也降低；

①H2O2僅作還原劑，其O元素的化合價只升高，2molKMnO4得到10mol電子，則只有b符合只作還原劑遵循電子守恒，故答案為：b；

②由化學(xué)計量數(shù)的變化可知，H2O2的系數(shù)增加2，則生成的氧氣系數(shù)增加1，生成水的系數(shù)增加2，符合條件的反應(yīng)為：11H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O。