Question

储氢纳米碳管研究成功体现了科技的进步．但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质--碳纳米颗粒．这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯．其反应式为：

①配平上述反应，此反应的氧化剂是______，氧化产物是______；当有1mol C完全反应时转移______mol电子．
②H₂SO₄在上述反应中表现出来的性质是______（填选项序号）
A．酸性 B．氧化性 C．吸水性 D．脱水性
由此可知上述反应所用硫酸应为______（填“浓”或“稀”）硫酸．请写
出碳单质与硫酸反应时的化学方程式：______ CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

Answer

①反应中C元素的化合价由0升高为+4价，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，结合质量守恒定律以此配平，并计算转移的电子数；
②该反应中，硫酸中各元素的化合价不发生变化，反应中生成硫酸盐，而浓硫酸具有强氧化性，单质C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫、水．
【解析】
①反应中C元素的化合价由0升高为+4价，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，由电子守恒可知，C的化学计量数为3，K2Cr2O7的化学计量数为2，由质量守恒定律可知，配平后的化学反应为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2（SO4）3+8H2O，Cr元素的化合价降低，则K2Cr2O7为氧化剂，C元素的化合价升高，则CO2为氧化产物，1molC参加反应转移电子为1mol×（4-0）=4mol，
故答案为：3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2（SO4）3+8H2O；K2Cr2O7；CO2；4；               
②该反应中，硫酸中各元素的化合价不发生变化，反应中生成硫酸盐，则硫酸在该反应中作酸，体现酸性，应选A，而浓硫酸具有强氧化性，则上述反应的硫酸为稀硫酸，单质C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫、水，该反应为
C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：A；稀；C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O．