Question

現(xiàn)有下列10種物質(zhì)：①鐵片；②飽和食鹽水；③液態(tài)硫酸；④乙醇；⑤干冰；⑥熔融硝酸鉀；⑦碳酸鈣固體；⑧鋁條；⑨苛性鈉；⑩石墨．
（1）用序號回答：能導(dǎo)電的是

①、②、⑥、⑧、⑩

，屬于電解質(zhì)的是

③、⑥、⑦、⑨

，屬于非電解質(zhì)的是

④、⑤

．
（2）寫出①與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．

（3）寫出⑧與⑨的水溶液反應(yīng)的離子方程式

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑

，該反應(yīng)的氧化劑為

H₂O

，還原產(chǎn)物為

H₂

．
（4）儲氫納米碳管的研制成功體現(xiàn)了科技的進步．用電弧法合成的碳納米管常伴有大量的雜質(zhì)--碳納米顆粒．這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣�法提純． C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O七種．
請用上述物質(zhì)填空，并配平化學(xué)方程式：

若該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.8mol，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

4.48L

．

Answer 1

分析：（1）電解質(zhì)首先必須是化合物，在水溶液中能導(dǎo)電的物質(zhì)必須是原物質(zhì)的電離，能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)，如金屬；
（2）鐵和水蒸氣反應(yīng)，水在反應(yīng)中失去了氧，發(fā)生了還原反應(yīng)，是氧化劑；
（3）由題意，反應(yīng)物為鋁和氫氧化鈉、水；生成物為NaAlO₂、H₂，故可書寫化學(xué)方程式，寫出離子反應(yīng)方程式，元素化合價降低的為氧化劑；
（4）因K₂Cr₂O₇具有氧化性，C具有還原性，再根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒定律來分析；根據(jù)每生成3molCO₂時轉(zhuǎn)移的電子為12mol來計算；

解答：解：（1）①鐵能導(dǎo)電，是單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)；
②飽和食鹽水，能電離出自由移動的鈉離子和氯離子，能導(dǎo)電，但它是混合物，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)；
③液態(tài)硫酸是化合物，溶于水能電離出自由移動的氫離子和硫酸根離子，所以能導(dǎo)電，但液態(tài)硫酸不導(dǎo)電，它是電解質(zhì)；④乙醇在水溶液中是以乙醇分子的形式存在，所以不導(dǎo)電，故它為非電解質(zhì)；
⑤干冰是二氧化碳?xì)怏w的固態(tài)形式，只有二氧化碳分子，不導(dǎo)電，是非電解質(zhì)；
⑥熔融硝酸鉀，是化合物，有自由移動的鉀離子和硝酸根離子，所以能導(dǎo)電，故它是電解質(zhì)；
⑦碳酸鈣固體是化合物，溶于水或熔融能電離出自由移動的鈣離子和碳酸根離子，所以能導(dǎo)電，是電解質(zhì)，但碳酸鈣固體，無自由移動的離子，不導(dǎo)電；
⑧鋁條能導(dǎo)電，是單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)；
⑨苛性鈉是化合物，無自由移動的離子，不導(dǎo)電，溶于水或熔融能電離出自由移動的鈉離子和氫氧根離子，所以能導(dǎo)電；⑩石墨能導(dǎo)電，是單質(zhì)，它既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)；
故答案為：①、②、⑥、⑧、⑩；③、⑥、⑦、⑨；④、⑤；
（2）鐵和水蒸氣反應(yīng)，F(xiàn)e元素0→+2、+3價，H元素+1→0價，鐵元素被氧化，水中的氫元素被還原，可表示為，
故答案為：

（3）由題意，知反應(yīng)物鋁條和苛性鈉，故化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)單質(zhì)寫化學(xué)式，氧化物寫化學(xué)式氫氧化鈉、偏鋁酸鈉拆寫成離子；該反應(yīng)中的氫元素從+1變?yōu)闅錃庵械牧銉r，為氧化劑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；H₂O；H₂；
（4）因幾種物質(zhì)中K₂Cr₂O₇具有氧化性，K₂Cr₂O₇在反應(yīng)中得到電子，而C具有還原性，
氧化反應(yīng)為C→CO₂，還原反應(yīng)為K₂Cr₂O₇→Cr₂（SO₄）₃，
則反應(yīng)物為C、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇，生成物為CO₂、K₂SO₄、Cr₂（SO₄）₃和H₂O，
配平后的該氧化還原反應(yīng)的方程式為3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O，
由方程式3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O可知，每生成3molCO₂時轉(zhuǎn)移的電子為12mol，
則電子轉(zhuǎn)移了0.8mol時，生成的CO₂的物質(zhì)的量為0.2mol，其體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：3C+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄=3CO₂↑+2K₂SO₄+2Cr₂（SO₄）₃+8H₂O；4.48L；

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)，明確元素的化合價變化是解答的關(guān)鍵，并注意得失電子總數(shù)相等，化合價升降總值守衡；失電子者還原劑，得電子者氧化劑來解答即可，難度較大．