1.3氧化还原反应同步练习(含解析)2023——2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册

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名称 1.3氧化还原反应同步练习(含解析)2023——2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-23 21:34:23

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1.3氧化还原反应同步练习
姓名()班级()
一、选择题
1.下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH增大的是
A.向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液,紫色褪去
B.向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
C.向BaCl2溶液中先通入SO2,后通入O2,产生白色沉淀
D.向饱和NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,产生白色沉淀
2.已知某反应的化学方程式为,则下列说法中错误的是
A.a的值为2
B.该反应产生两种氧化产物
C.反应中作氧化剂,被还原
D.反应中每生成1个,共转移4个电子
3.下列表示反应中电子转移的方向和数目错误的是
A.
B.
C.
D.
4.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目错误的是
A. B.
C. D.
5.亚氯酸钠()是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.溶解时若将稀换成盐酸,会发生反应:
B.试剂A应选择一种安全、成本低的氧化剂
C.反应②的化学方程式为:
D.氧化性:
6.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A. B.
C. D.
7.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是
A. B.2HClO2HCl + O2
C. D.
8.下列离子因会发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
9.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列反应属于阴影部分的是
A. B.
C. D.
10.常温下,在溶液中能发生如下反应:①;②;③(反应未配平),由此判断下列说法错误的是
A.氧化性由强到弱的顺序是:
B.反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5
C.反应可以进行
D.Z元素在②③反应中均被还原
11.以、炭粉、氯化钙等为原料,采用下列流程可制备粉状(一种压电材料)。
已知:①“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的;
②“沉淀”步骤中加入的试剂适量,反应生成。
下列叙述错误的是
A.“焙烧”时炭粉作还原剂,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为
B.“滤渣”的主要成分是和炭粉
C.“沉淀”反应的化学方程式为
D.流程中涉及了过滤操作。实验室中完成该操作所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
12.关于反应,下列说法不正确的是
A.还原产物只有
B.氧化剂是和
C.每消耗11个,反应转移120个电子
D.氧化产物与还原产物的个数之比为5:6
13.反应,下列说法正确的是( )
A.发生氧化反应
B.既是氧化剂又是还原剂
C.被氧化的与被还原的的化学计量数之比为2∶3
D.参加反应的化学计量数与转移电子数之间的关系为:
14.长征系列火箭常用的燃料有液态的偏二甲肼(C2H8N2,其中H元素显+1价,N元素显-3价)和四氧化二氮(N2O4),反应方程式为C2H8N2+2N2O4=3N2↑+2CO2↑+4H2O。下列说法中正确的是
A.该反应属于置换反应 B.C2H8N2仅作还原剂
C.氮元素在反应中仅被氧化 D.氧化性:N2O4<CO2
15.关于反应16Pb(ClO3)2=14PbO2+2PbCl2+11Cl2↑+6ClO2+28O2↑,下列说法错误的是
A.PbCl2是还原产物
B.Pb(ClO3)2既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为42∶19
D.1molPb(ClO3)2发生反应,转移5.5mol电子
二、填空题
16.亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和,其水溶液呈碱性。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:
(1)在下面方框中写出氧化剂和还原剂的化学式及其系数,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
(2)从物质分类角度来看,是 (填字母代号)。
a.酸    b.盐    c.碱    d.非电解质    e.电解质
(3)用上述反应来处理并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要将转化为 。
(4)下列方法不能用来区分固体和NaCl的是 (填序号)。
A.分别溶于水,并滴加几滴酚酞溶液
B.分别加强热并收集气体检验
C.用筷子分别蘸取固体品尝味道
(5)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中表现出的性质与下列___________(填序号)反应中表现出的性质相同。
A.
B.
C.
D.
(6)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式: ,产生氮气分子和转移电子数目比为: 。
17.按要求完成下列填空:
(1)碳酸钡在水中的电离方程式: 。
(2)硫酸氢钠在熔融状态的电离方程式: 。
(3)盐酸和小苏打反应的离子方程式: 。
(4)向澄清石灰水中通入过量CO2反应的离子方程式: 。
(5)铜绿Cu2(OH)2CO3溶于硫酸溶液的离子方程式: 。
(6)配平方程式: 。
_______K2CrO4+______HCl(浓)=_______KCl+______CrCl3+_______Cl2↑+________
(7)锌矿(主要成分ZnS),浸出过程原理如图所示,ZnS浸出总反应的离子方程式为 。
三、实验探究题
18.实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如图:

相关信息列表如表:
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118. 与水、乙醇互溶
装置示意图如图所示,实验步骤为:
部溶解。①在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl3 6H2O,边搅拌边加热,至固体全
②停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45~60min。
③加入50mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶1.6g。

回答下列问题:
(1)实验中加热方式采用油作为热传导介质,该加热方法的优点是 。
(2)仪器B的名称是 ;冷却水应从 (填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是 。
(4)在本实验中,FeCl3为氧化剂且过量,其还原产物为 ;某同学尝试改进本实验:采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行 (填“是”或“否”),简述判断理由 。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是 。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量 洗涤的方法除去 (填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于 (填标号)。
a.85% b.80% c.75% d.70%
四、工业流程题
19.二苯铬[(C6H6)2Cr]可用作聚合反应的催化剂。某研究小组按如下流程制备二苯铬:
已知:为橙红色晶体,难溶于水。
回答下列问题:
(1)有关物质的溶解度()如图所示。通过 、 、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到橙红色晶体。
(2)“加热”反应的化学方程式为 。待冷却后,需用蒸馏水洗涤,洗涤的操作方法是 。
(3)已知沸点为76.8℃,为了能够向“转化”中提供稳定的气流,适宜的加热方法是 ,“转化”中氮气并未参与化学反应,反应还生成一种含有碳、氧、氯的有毒气体,且碳、氧、氯三种元素的质量比为12∶16∶71,则该气体的化学式为 。
(4)“合成”中得到中间产物[(C6H6)2Cr][AlCl4],然后再用连二亚硫酸钠()在碱性条件下还原[(C6H6)2Cr]+得到三明治结构的二苯铬[(C6H6)2Cr],其中连二亚硫酸钠被氧化为亚硫酸钠,则“还原”反应的离子方程式为 ;若要得到1[(C6H6)2Cr],则至少需要铝 (结果保留三位有效数字)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液,紫色褪去,说明发生氧化还原反应,离子方程式:,pH增大,故A正确;
B.向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀,发生复分解反应,不属于氧化还原反应,故B错误;
C.向BaCl2溶液中先通入SO2,后通入O2,产生白色沉淀,反应过程中未消耗H+,pH不变,故C错误;
D.向饱和NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,产生白色沉淀,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故D错误;
答案选A。
2.D
【分析】反应2SnO2+3C═2Sn+aM↑+CO2↑中,由质量守恒可知M为CO,a=2,反应中Sn元素化合价降低,被还原,SnO2为氧化剂,C元素化合价分别生高为+2、+4价,为还原剂,以此解答该题。
【详解】A.由质量守恒可知M为CO,a=2,方程式为2SnO2+3C═2Sn+aM↑+CO2↑,故A正确;
B.C被氧化生成CO和CO2,反应后元素化合价升高生成的物质有两种,故B正确;
C.反应中Sn元素化合价降低,作氧化剂,被还原,故C正确;
D.由方程式2SnO2+3C═2Sn+2CO↑+CO2↑可知,每生成1个CO2,消耗2个SnO2,则转移8 个电子,故D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.S的化合价既升高到+4价K2SO3,失去4个电子,降低到-2价K2S,得到2个电子,根据得失电子守恒,1个S失去电子发生氧化反应,生成1个K2SO3,2个S发生还原反应生成2个K2S,A正确;
B.H2S中的S化合价升高到0价S,得到2个电子,H2SO4中S的化合价降低为SO2,得到2个电子,B错误;
C.KClO3中Cl为+5价降低为0价Cl2,失去5个电子,HCl中-1价的Cl升高到0价失去1个电子,则1个KClO3发生还原反应,5个HCl发生氧化反应,C正确;
D.Zn失去2个电子,CuSO4中Cu得到2个电子,D正确;
故答案为:B。
4.B
【详解】A.氯化亚铁与氯气反应时,氯气总共得到2e-,化合价降低转化为氯离子,亚铁离子失去2e-,化合价升高转化为铁离子,上述双线桥能正确表示出电子转移的方向和数目,A正确;
B.氧化还原反应中同种元素归中时化合价不能交叉,所以双线桥表示的电子转移方向和数目错误,正确的表示应该是H2S中S元素失去2e-转化为S,浓硫酸中S元素得到2e-转化为SO2,B错误;
C.氯化铁中铁元素化合价降低,得到2e-转化为氯化亚铁,Cu失去12e-转化为氯化铜,上述双线桥能正确表示出电子转移的方向和数目,C正确;
D.氯酸钾与HCl发生归中反应生成氯气,其中1个氯酸钾得到15e-,5个HCl失去5e-个电子,得失电子数守恒,且双线桥箭头均指向氯气,上述双线桥能正确表示出电子转移的方向和数目,D正确;
故选B。
5.C
【详解】A.溶解时若将稀换成盐酸,会发生反应:,故A错误;
B.NaClO3→ClO2发生还原反应,所以试剂A应选择一种安全、成本低的还原剂,故B错误;
C.反应②是用双氧水把ClO2还原为NaClO2,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.ClO2把H2O2氧化为O2,所以氧化性:,故D错误;
选C。
6.B
【详解】A.C是有0价升高到+2价,应该是失去4个电子,Si得到4个电子,A错误;
B.B是单线桥表示的电子转移方向和数目,B正确;
C.Cl2与NaI反应中,Cl2是得到电子,I-离子是失去电子,C错误;
D.Cu与浓硫酸反应应该是Cu失去电子,箭头应该由Cu指向S,D错误;
答案选B。
7.C
【详解】A.属于置换反应,故不选A;
B.2HClO2HCl + O2属于分解反应,故不选B;
C.不属于四种基本反应类型,C、Fe元素化合价改变,属于氧化还原反应,故选C;
D.属于化合反应,故不选D;
选C。
8.C
【详解】A.氢离子会与亚硫酸根离子结合成亚硫酸,不是氧化还原反应,A不符合题意;
B.该组离子互不反应,可以大量共存,B不符合题意;
C.和在存在下发生价态归中反应生成单质硫,因会发生氧化还原反应而不能大量共存,C符合题意;
D.铁离子与氢氧根离子不能大量共存,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
9.C
【分析】属于阴影部分的反应是氧化还原反应,不属于化合反应、不属于分解反应、不属于置换反应。
【详解】A.是化合反应,不是氧化还原反应,A不符合题意;
B.是氧化还原反应,属于置换反应,B不符合题意;
C.是氧化还原反应,不属于化合反应、不属于分解反应、不属于置换反应,C符合题意;
D.属于复分解反应,不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
10.D
【分析】①反应,A元素化合价升高、B元素化合价降低,A2+是还原剂、B2是氧化剂、A3+是氧化产物、B-是还原产物,所以氧化性B2>A3+,还原性A2+> B-;②反应,B元素化合价升高、Z元素化合价降低,B-是还原剂、Z2是氧化剂、B2是氧化产物、Z-是还原产物,所以氧化性Z2>B2,还原性B-> Z-;③反应,Z元素化合价升高、X元素化合价降低,Z-是还原剂、是氧化剂、Z2是氧化产物、X2+是还原产物,所以氧化性> Z2,还原性Z-> X2+;氧化性由强到弱的顺序是:、还原性A2+> B-> Z-> X2+。
【详解】A.根据以上分析,氧化性由强到弱的顺序是,故A正确;
B.反应③中Z元素化合价由-1升高为0、X元素化合价由+7降低+2,Z-是还原剂、是氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,故B正确;
C.根据氧化性Z2>A3+、还原性A2+>Z-,所以反应可以进行,故C正确;
D.反应③中Z元素化合价升高,Z元素在③反应中被氧化,故D错误;
选D。
11.A
【分析】由流程和题中信息可知,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS;烧渣经水浸取后过滤,滤渣中碳粉和CaS,滤液中有BaS和BaCl2;滤液经酸化后浓缩结晶得到BaCl2晶体;BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2;BaTiO(C2O4)2经热分解得到BaTiO3;
【详解】A. “焙烧”步骤中C的化合价从0价升高到价,中S的化合价从价降到价,因此炭粉作还原剂,作氧化剂,CO是氧化产物,根据得失电子守恒,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为,选项A错误;
B.根据分析可知,“滤渣”的主要成分是和炭粉,选项B正确;
C.“沉淀”步骤为BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2,对应的化学方程式为:,选项C正确;
D.流程中浸取后及浓缩结晶后均涉及了过滤操作。实验室中完成该操作所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,选项D正确;
答案选A。
12.D
【分析】P4→Cu3P,P4→H3PO4,P4中P元素由0价部分降低到-3价,部分升高到+5价,则P4既作氧化剂又作还原剂,H3PO4为氧化产物。CuSO4→Cu3P,CuSO4中Cu元素由+2价降低到+1价,则CuSO4作氧化剂,Cu3P为还原产物。
【详解】A.根据分析,还原产物只有Cu3P,A正确;
B.根据分析,氧化剂是P4和CuSO4,B正确;
C.由化学方程式可知,消耗11molP4,反应转移120mol电子,则每消耗11个,反应转移120个电子,C正确;
D.根据分析,H3PO4为氧化产物,Cu3P为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为24:20=6:5,D错误;
故选D。
13.C
【详解】A.氯元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,A错误;
B.氮元素化合价升高,失去电子,是还原剂,B错误;
C.8分子氨气反应,被氧化的是2分子,所以被氧化的与被还原的的化学计量数之比为2∶3,C正确;
D.参加反应的化学计量数与转移电子数之间的关系有关为:,D错误;
答案选C。
14.B
【分析】C2H8N2中在反应中N由-3价变为0价,被氧化,C由-1价变为+4价,被氧化;N2O4中N由+4价变为0价,被还原;
【详解】A.反应物中没有单质,不是置换反应,A错误;
B.根据分析,则C2H8N2作还原剂,B正确;
C.氮元素被氧化又被还原,C错误;
D.氧化剂氧化性>氧化产物氧化性,D错误;
答案:选B
15.D
【详解】A.氯元素化合价降低生成PbCl2,因此PbCl2是还原产物,故A正确;
B.Pb(ClO3)2中氯元素化合价降低,氧元素化合价升高,因此Pb(ClO3)2既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C.PbO2、O2是氧化产物,PbCl2、Cl2、ClO2是还原产物,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为42∶19,故C正确;
D.根据方程式分析16molPb(ClO3)2反应,转移140mol电子,则1mol Pb(ClO3)2发生反应,转移8.75mol电子,故D错误。
综上所述,答案为D。
16.(1)
(2)be
(3) 产生NO有害气体污染环境 N2
(4)C
(5)C
(6) 1:3
【详解】(1)在反应中,KI是还原剂,NaNO2是氧化剂,转移2个电子,单线桥法表示为;
(2)NaNO2是钠离子和亚硝酸跟形成的盐,属于电解质,故答案为:be;
(3)上述反应来处理NaNO2时产生NO,NO是有害气体污染环境,故该方法不是最好的方法;从环保角度来讲,要将转化为为无污染的氮气;
(4)A.根据题干信息可知,亚硝酸钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,分别滴加几滴酚酞溶液,显红色的是亚硝酸钠溶液,可以区分,故A不符合题意;
B.分别加强热并收集气体检验,亚硝酸钠加热分解会生成N2和O2,NaCl分解会生成Cl2,故可以区分,B不符合题意;
C.化学实验室的安全原则是不能尝药品的味道的,且两者的味道也类似,故不能用该方法区分两者,故C符合题意;答案为C;
(5)会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中做氧化剂表现氧化性;
该反应中,过氧化氢中的O元素既有升高又有降低,故既是氧化剂又是还原剂,故A不符合题意;
反应中,过氧化氢中的O元素化合价升高,表现还原性,故B不符合题意;
过氧化氢中的O元素化合价降低,表现氧化性,故C符合题意;
反应中,反应中,过氧化氢中的O元素化合价升高,表现还原性,故D不符合题意;
答案选C。
(6)亚硝酸钠和氯化铵反应生成氮气、氯化钠和水,方程式为;生成一个氮气分子时转移3个电子,故产生氮气分子和转移电子数目比为1:3。
17.(1)BaCO3 = Ba2+ +
(2)NaHSO4 = Na+ +
(3)+ H+ = CO2↑+ H2O
(4)OH-+CO2 =
(5)Cu2(OH)2CO3 +4H+ = 2 Cu2++ CO2 ↑+3H2O
(6)2K2CrO4+16HCl(浓)=4KCl+2CrCl3+3Cl2↑+8H2O
(7)2ZnS+4H++O2 = 2Zn2++2H2O+2S
【详解】(1)碳酸钡是强电解质,在水中完全电离,电离方程式为:BaCO3 = Ba2+ + 。
(2)硫酸氢钠在熔融状态只能完全电离出钠离子和硫酸氢根离子,其电离方程式为:NaHSO4 = Na+ +。
(3)盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式为:+ H+ = CO2↑+ H2O。
(4)向澄清石灰水中通入过量CO2,生成易溶于水的碳酸氢钙,反应的离子方程式:。
(5)铜绿Cu2(OH)2CO3溶于硫酸溶液反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,离子方程式为:Cu2(OH)2CO3 +4H+ = 2 Cu2++ CO2 ↑+3H2O。
(6)K2CrO4和浓HCl反应生成氯气和氯化铬以及氯化钾和水,其离子方程式为:2K2CrO4+16HCl(浓)=4KCl+2CrCl3+3Cl2↑+8H2O。
(7)由浸出原理分析可知,硫化锌在酸性条件下与氧气反应生成锌离子和硫单质,其总反应的离子方程式为:2ZnS+4H++O2 = 2Zn2++2H2O+2S。
18.(1)可以提供更高的加热温度,受热均匀,易于控制温度
(2) 球形冷凝管 a
(3)防暴沸
(4) FeCl2 可行 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应
(5)抑制氯化铁水解
(6)a
(7)b
【分析】在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5mL水及9.0g FeCl3·6H2O,加热至固体全部溶解,停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45-60min,反应结束后加入50mL水,煮沸后冷却,析出黄色固体,即为二苯乙二酮,过滤,用冷水洗涤固体3次,得到粗品,再用75%乙醇重结晶,干燥后得到产品1.6g,据此解答。
【详解】(1)根据题给信息可知,该实验需要加热使冰乙酸沸腾,冰乙酸的沸点超过了100℃,应选择油浴加热,该加热方法的优点是:可以提供更高的加热温度,受热均匀,易于控制温度;
(2)根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管,为了充分冷却,冷却水应从a口进,b口出,故答案为:球形冷凝管;a;
(3)步骤②中,若沸腾时加入安息香,会暴沸,所以需要沸腾平息后加入,故答案为:防暴沸;
(4)FeCl3为氧化剂,则铁的化合价降低,还原产物为FeCl2,若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮,空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应,故答案为:FeCl2;可行;空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应;
(5)氯化铁易水解,所以步骤①~③中,乙酸除做溶剂外,另一主要作用是抑制氯化铁水解;
(6)根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香,故答案为:a;
(7)由于安息香(C14H12O2)与二苯乙二酮(C14H10O2)的相对分子质量相差不大,因此二苯乙二酮的理论产量与安息香近似相等约为2.0g。则产率约为=80%,故答案为:b。
19.(1) 蒸发浓缩 冷却结晶
(2) (NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O 将冷却后的固体转移到过滤装置的漏斗中,向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待水自然流出后,重复2~3次
(3) 水浴加热
(4) 2[(C6H6)2Cr]+++4OH =2(C6H6)2Cr+2+2H2O 0.667
【分析】Na2Cr2O7与NH4Cl发生反应生成(NH4)2Cr2O7和NaCl,再加热(NH4)2Cr2O7,分解可得到Cr2O3、N2和水,将生成的Cr2O3固体与CCl4发生反应,即可得到三氯化铬和COCl2,然后将无水三氯化铬与铝、氯化铝和苯进行合成,最后在碱性条件下,被还原,即可制备得到(C6H6)2Cr,据此分析解题。
【详解】(1)橙红色晶体为(NH4)2Cr2O7,根据溶解度曲线图信息可知,(NH4)2Cr2O7的溶解度虽温度的升高而增大,且变化幅度明显,低温时溶解度较小,而氯化钠的溶解度随温度的增大变化并不显著,所以想要得到橙红色晶体(NH4)2Cr2O7,可进行蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥的操作,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(2)加热(NH4)2Cr2O7,分解可得到Cr2O3、N2和水,根据氧化还原反应的配平原则可知,该反应的化学方程式为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O,待Cr2O3冷却后,需用蒸馏水洗涤,洗涤的操作方法是将冷却后的固体转移到过滤装置的漏斗中,向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待水自然流出后,重复2~3次,故答案为:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O;将冷却后的固体转移到过滤装置的漏斗中,向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待水自然流出后,重复2~3次;
(3)CCl4沸点为76.8°C,温度较低,为保证提供稳定的CCl4气流,可通过水浴加热来控制温度和气流量,并采用温度计指示温度;“转化”中氮气并未参与化学反应,则根据题干信息可知,反应的化学方程式为:Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2,所以生成的含有碳、氧、氮的有毒气体为COCl2,且满足碳、氧、氧三种元素的质量比为12∶16∶71,故答案为:水浴加热;COCl2;
(4)根据给定信息可知,“合成”过程中,Cr元素化合价从+3价降低到+1价,被还原,Al元素化合价从0价升高到+3价,被氧化,“还原”反应中,作还原剂,将[(C6H6)2Cr]+还原为(C6H6)2Cr,自身被氧化为,碱性条件下发生该反应,根据氧化还原反应的规律可知,其离子方程式为:2[(C6H6)2Cr]+++4OH =2(C6H6)2Cr+2+2H2O,反应中每生成1mol(C6H6)2Cr转移2mol电子,根据电子守恒可知,若要得到1mol(C6H6)2Cr,则至少需要铝=0.667mol,故答案为:2[(C6H6)2Cr]+++4OH =2(C6H6)2Cr+2+2H2O ;0.667。
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