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    研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
    （1）近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
      C+  K2Cr2O7+         —     CO2↑+    K2SO4 +    Cr2(SO4)3+  H2O
    ①完成并配平上述化学方程式。
    ②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
    （2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
    ①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是                  。
    ②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为          。
        　    
    图1                 图2                 图3
    （3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
    ①该反应的平衡常数表达式为K＝                。
    ②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H      0(填“>”“<”或“＝”)。
    ③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ     KII(填“＞” “＜”或“＝”)。
    （1）①3  2  8  H2SO4  3  2  2  8 （2分）
    ②（1分）
    （2）①2MgSO4 + CO2MgO + SO2 + CO2 + SO3（3分）
    ②Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2（3分）
    （3）①K＝ （2分）   ②＜ （2分）  ③＞ （2分）

    试题分析：（1）①根据反应式可知，反应中碳元素的化合价从0价升高到＋4价，失去4个电子，碳是还原剂。Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，得到3个电子，K2Cr2O7是氧化剂。根据电子得失守恒可知，还原剂碳与氧化剂K2Cr2O7的物质的量之比是3:2。根据原子守恒可知，反应前还有硫酸参加，因此配平后的方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4＝3CO2↑+2K2SO4 +2Cr2(SO4)3+8H2O。
    ②根据①可知，用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目为。
    （2）①用CO还原MgSO4，在750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，其中S元素的化合价从＋6价降低到＋4价，得到2个电子，所以根据电子得失守恒可知，CO的氧化产物是CO2，且与SO2的物质的量相等，因此此时反应的化学方程式是2MgSO4 + CO2MgO + SO2 + CO2 + SO3。
    ②根据图1可知，镁是负极失去电子转化为氢氧化镁。次氯酸盐在正极得到电子，被还原为氯离子，所以该电池的总反应离子方程式为Mg + ClO- + H2O＝Cl- + Mg(OH)2。
    （3）①化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝。
    ②根据图2可知，在甲醇的含量达到最大值后，如果升高温度，甲醇的含量反而降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，即△H＜0。
    ③根据图3可知，曲线Ⅱ首先达到平衡状态，这说明曲线Ⅱ的反应速率快。但曲线Ⅱ对应的甲醇物质的量小于曲线I对应的甲醇的物质的量。由于该反应是体积减小的放热的可逆反应，所以反应条件应该是升高温度，促使平衡向逆反应方向移动，因此平衡常数减小，即KⅠ＞KII。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （1）用“单线桥”表示下列反应电子转移的方向和数目：
    2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
    反应中物质的氧化性：KMnO4______Cl2（填“＞、＜、=”）；氧化产物与还原产物的物质的量之比为______．
    （2）配平下列氧化还原反应方程式：
    ______KMnO4+______H2S+______H2SO4（稀）--______K2SO4+______MnSO4+______S↓+______H2O
    （3）Cl2是一种黄绿色有毒气体，化工厂可用浓氨水来检验有毒气体Cl2是否泄漏，有关反应的化学方程式为：3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
    若反应中NH3消耗6.8g，则转移电子个数为______．

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO3-＋4H＋＋3e－=NO↑＋2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
    (1)写出该氧化还原反应的化学方程式：________。
    (2)反应中硝酸体现了________、________。
    (3)反应中若产生标准状况下11.2L气体，则转移电子的物质的量是________ mol。
    (4)现称取含有杂质的甲样品(杂质与酸不反应)5.4 g，恰好与100 mL 1.4 mol·L－1的硝酸溶液完全反应，则该样品的纯度为________。
    (5)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是________。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    食品安全是社会关注的热点。市场上已检测出一些矿泉水中含有高浓度的致癌物“溴酸盐”，而这个“行业秘密”在人们的眼皮底下被隐藏了10多年。实验室中制备“溴酸盐”过程如下：

    根据上述转化关系回答下列问题：
    （1）反应①的化学方程式为______________________________。
    （2）已知反应②是复分解反应，该反应的化学方程式为_____________________________。
    （3）已知在酸性条件下溴酸盐可发生如下离子反应：
    Ⅰ.2BrO3-＋10Cl－＋12H＋=5Cl2↑＋Br2＋6H2O
    Ⅱ.6BrO3-＋5Cl－＋6H＋=5ClO3-＋3Br2＋3H2O
    Ⅲ.BrO3-＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O
    ①上述反应所涉及的粒子中，氧化性最强的是________。
    ②在KCl和KBr的酸性混合溶液中，加入过量的KBrO3，其氧化产物为________，还原产物为________。
    ③将12 mL 0.4 mol·L－1 KBrO3溶液和10 mL 0.6 mol·L－1 KCl溶液在稀H2SO4中混合，充分反应后，产物KClO3和Cl2的物质的量之比为________。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO3—―→AsO43—＋SO42—＋NO↑＋______Ｋ(未配平)，下列说法错误的是(　　)。
    A．配平后水的化学计量数为4
    B．反应后溶液呈酸性
    C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
    D．氧化产物为AsO43—和SO42—

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
    步骤
    		操作
    		现象
    I
    		向2 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液
    		溶液由棕黄色变为红褐色，
    并有少量刺激性气味的气体逸出
     
    （1）常温下，FeCl3溶液的pH_______7（填“＜”、“＞”或“=”）。
    （2）分析红褐色产生的原因。
    ① 甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3，用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：________。
    ② 乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，完成并配平其反应的离子方程式：
    Fe3+ +SO32- +     =F e2+ +       +     
    乙同学查阅资料得知：
    1．Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；
    2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色。
     
    （3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3，设计并完成了如下实验：
    步骤
    		操作
    		现象
    II
    		用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液
    		出现“丁达尔效应”
    甲同学因此得出结论：溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，乙同学的理由是________。
    （4）为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况，乙同学设计并完成了如下实验：
    步骤
    		操作
    		现象
    III
    		向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2
    		溶液由黄色变为红褐色
    IV
    		用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液
    		没有出现“丁达尔效应”
     
    ① 经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe2+，检验Fe2+选用的试剂是_________（填字母）。
    a．K3[Fe(CN)6] 溶液         b．KSCN溶液        c．KMnO4溶液
    ② 已知H2SO3是弱酸，请结合电离方程式说明步骤III中出现红褐色的原因：       。
    （5）结论：由上述实验得知，甲、乙两同学所持观点均正确。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。白磷可用于制备高纯度的磷酸（磷酸结构式为），三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍等等。
    完成下列填空：
    （1）磷元素原子核外最外层电子排布式为           。NaH2PO2中涉及到四种元素，它们的原子半径由小到大的顺序为           。
    （2）氧原子核外有     种不同能量的电子。
    （3）写出与磷同周期的主族元素中，离子半径最小的元素，其最高价氧化物对应水化物的电离方程式                                                            。
    （4）磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是_______________________________________________________。
    （5）三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子的产物，其结构式为           。三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为____________。
    （6）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2－，在一定条件下能发生如下反应：__Ni2++__H2PO2－+    →__Ni + ___H2PO3－+     。请完成并配平上述反应离子方程式。该反应的还原产物是__________。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    氧化还原反应在生产、生活中具有广泛用途，贯穿古今。
    （1）下列生产、生活中的事例中有发生氧化还原反应的是              。（有两个正确选项）
    A．古代活字印刷B．原电池工作C．简单机械织布D．我国古代湿法炼铜
    （2）水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质。

    试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式：                            其中水为      剂。
    （3）氯化铵常用于焊接。如：在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接，其反应为：    CuO+     NH4Cl =      Cu+     CuCl2+    N2+     H2O
    ①配平此氧化还原反应方程式
    ②该反应中，被氧化的元素是           （填元素名称），氧化剂是         （填化学式）
    ③反应中若产生0.2mol的气体，则有         个电子转移。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    已知： NO3－＋4H＋＋3e－→NO＋2H2O 。现有四种物质：KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3，其中能使上述还原过程发生的是      （填化学式），写出该反应化学方程式中氧化产物的化学计量数（写方框内）及其化学式□       。1mol该物质与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是：                                   。

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