Question

【題目】（1）在天平左右兩邊的托盤天平上，各放一個(gè)盛有等體積、等物質(zhì)的量濃度的足量稀硫酸的燒杯，待天平平衡后，向兩燒杯中分別加入鐵和鎂，若要使天平仍保持平衡，則所加鐵和鎂的物質(zhì)的量比是______________。

（2）近年來，我國(guó)儲(chǔ)氧納米碳管研究獲重大進(jìn)展，電弧法合成的碳納米管，常伴有大量物質(zhì)——碳納米顆粒，這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____C+____K2CrO7+_______H2SO4（稀）___CO2↑+____K2SO4+____Cr(SO4)3+____H2O。

①配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________________。

②此反應(yīng)的氧化劑是__________，氧化產(chǎn)物是_______。

③上述反應(yīng)中若產(chǎn)生l1g氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______。

Answer 1

【答案】 11/27(或22/54) 3 2 8 3 2 2 8 K2Cr2O7 CO2 6.02×1023（或NA）

【解析】(1) .因硫酸足量，故鐵和鎂都完全反應(yīng)，

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

由化學(xué)方程式可知，影響天平兩端質(zhì)量變化的因素是加入的金屬和生成的氫氣，分別加入鐵和鎂后，只有當(dāng)天平兩端增加的質(zhì)量相同時(shí)，天平才可仍保持平衡。設(shè)所加鐵與鎂的質(zhì)量分別為x、y（此時(shí)天平兩端增加的質(zhì)量均為a）。

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑　增加的質(zhì)量（差量）

56 　　　　　 2　　 56－2＝54

x 　　　　　　　 a

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑　增加的質(zhì)量（差量）

24 　　　　　 2　　 24－2＝22

y　　　　 　　　　　 a

56∶54= x∶a

24∶22＝y∶a

當(dāng)酸足量時(shí)，所加的鐵與鎂的質(zhì)量比為77∶81時(shí)天平仍保持平衡，此時(shí)鐵與鎂的物質(zhì)的量之比為： ： = ，故答案為11/27；

(2) .①.該反應(yīng)中C元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?/span>+4價(jià)、Cr元素化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?/span>+3價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等及原子守恒配平方程式為3C+2K2Cr2O7+8H2SO4(稀)=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O；該反應(yīng)中C失去電子轉(zhuǎn)移給Cr元素，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12，所以電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：

故答案為：3；2；8；3；2；2；8；；

②.得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物，該反應(yīng)中氧化劑是K2Cr2O7，還原劑是C，氧化產(chǎn)物是CO2，

故答案為：K2Cr2O7；CO2；

③.生成的氣體是二氧化碳，二氧化碳的物質(zhì)的量=11g÷44g/mol=0.25mol，1molC反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，則0.25molC反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023（或NA），故答案為：6.02×1023（或NA）。