Question

【題目】（1）在天平左右兩邊的托盤天平上，各放一個盛有等體積、等物質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的量比是______________。

（2）近年來，我國儲氧納米碳管研究獲重大進展，電弧法合成的碳納米管，常伴有大量物質——碳納米顆粒，這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純，其反應的化學方程式為：____C+____K2CrO7+_______H2SO4（�。�___CO2↑+____K2SO4+____Cr(SO4)3+____H2O。

①配平上述反應的化學方程式并用單線橋標出電子轉移的方向和數目________________。

②此反應的氧化劑是__________，氧化產物是_______。

③上述反應中若產生l1g氣體物質，則轉移電子的數目為_______。

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，

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

由化學方程式可知，影響天平兩端質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，只有當天平兩端增加的質量相同時，天平才可仍保持平衡。設所加鐵與鎂的質量分別為x、y（此時天平兩端增加的質量均為a）。

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑　增加的質量（差量）

56 　　　　　 2　　 56－2＝54

x 　　　　　　　 a

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑　增加的質量（差量）

24 　　　　　 2　　 24－2＝22

y　　　　 　　　　　 a

56∶54= x∶a

24∶22＝y∶a

當酸足量時，所加的鐵與鎂的質量比為77∶81時天平仍保持平衡，此時鐵與鎂的物質的量之比為： ： = ，故答案為11/27；

(2) .①.該反應中C元素化合價由0價變為+4價、Cr元素化合價由+6價變為+3價，根據轉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；該反應中C失去電子轉移給Cr元素，轉移電子數為12，所以電子轉移的方向和數目為：

故答案為：3；2；8；3；2；2；8；；

②.得電子化合價降低的反應物是氧化劑，失電子化合價升高的反應物是還原劑，還原劑對應的產物是氧化產物，該反應中氧化劑是K2Cr2O7，還原劑是C，氧化產物是CO2，

故答案為：K2Cr2O7；CO2；

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