第10讲　氧化还原反应的概念和规律(基础课)-2024届高考化学一轮复习

第10讲钠及其化合物(基础课)第二部分

元素及其化合物第三章金属及其化合物

1.掌握钠的主要性质及其应用。2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。4.了解碱金属与焰色试验及应用。知识点一钠及其氧化物必备知识梳理关键能力训练011．钠(1)物理性质：银白色，金属光泽，ρ＝0.971g·cm－3，比水的密度____、比煤油的密度____，质软，熔点为97.8℃，沸点为883℃。(2)化学性质(写出化学方程式)①与非

金属

反应小大②与H2O反应：___________________________________。实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑小低放热气体剧烈碱(NaOH)③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。④与酸(HCl)反应：__________________________________。⑤与盐(CuSO4)溶液反应：_____________________________________________________________________[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]。2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋

2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4(3)钠的制取及保存煤油或石蜡油(4)钠的用途

①Na与酸溶液反应时，Na先与酸(H＋)反应；而Na与盐溶液反应时，一般Na先与H2O反应。2．钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠比较－1淡黄色2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(2)Na2O2中O

的强氧化性与还原性①Na2O2遇到还原剂表现极强______性。如还原剂SO2、Fe2＋、SO

、S2－、H2S。②Na2O2遇到强氧化剂表现______性。如强氧化剂KMnO4等。③Na2O2遇到最高价氧化物如SO3、CO2时，既表现氧化性又表现还原性；Na2O2遇到低价氧化物如SO2，只表现氧化性。氧化还原判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Na与任何水溶液反应时，均先与H2O反应。(

)(2)Na在空气中久置最终生成Na2CO3。(

)(3)Na与H2O、乙醇反应时均在液面以上四处游动。(

)(4)Na2O、Na2O2均与H2O反应生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。(

)(5)Na2O2投入含酚酞的水中，溶液先变红后又褪色。(

)(6)1molNa2O与Na2O2的混合物中阴离子数为6.02×1023。(

)(7)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)√

钠及其氧化物的性质与应用1．(2022·长春模拟)把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(

)A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至原温度后溶液的pH增大B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成D．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出C

[A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和NaOH溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2蓝色沉淀；C项正确，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，并放出热量，然后生成的NaOH与NH反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。]2．过氧化钠是一种常见的强氧化剂，具有强氧化性。根据要求回答下列问题：(1)将Na2O2固体分别投入品红溶液、紫色石蕊溶液中，溶液颜色的变化分别为__________________、________________________。(2)Na2O2与木炭粉混合研磨会发生爆炸，原因是_______________。(3)某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含有Na2RO3。这一预测是否正确？________，理由是_________________。[答案]

(1)褪色先变蓝后褪色

(2)Na2O2具有强氧化性，与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原反应(3)不正确Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4

Na2O2与CO2、H2O的定量计算Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型(1)气体物质的量或体积减小关系若CO2、水蒸气(或两者的混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量ΔV＝V(O2)＝

V(原气体)。(2)固体质量增加关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即(3)Na2O2与定量CO2、H2O(g)反应，可以按Na2O2先与CO2反应再与H2O反应进行分析。3．(2022·石家庄模拟)下列说法不正确的是(

)A．7.8gNa2O2与足量的CO2或H2O(g)充分反应，二者转移的电子数均为0.1NAB．62gNa2O与78gNa2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同C．78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5molD．40gCO、H2与HCHO混合气体完全燃烧，生成的CO2、H2O(g)全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加40gB

[62gNa2O与78gNa2O2的物质的量均为1mol，投入相同体积的足量水中，生成NaOH的物质的量均为2mol，且溶液的质量均增加62g，所得溶液的浓度相同，B不正确。]4．(2022·长沙模拟)1mol过氧化钠与

2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是(

)A．Na2CO3

B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3A

[本题涉及的反应有2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，在Na2O2与CO2和H2O反应时，实际上是与CO2先反应。2molNaHCO3分解产生的1molCO2恰好与1molNa2O2反应，无Na2O2与水反应，所以残留固体只有Na2CO3。]

钠及其氧化物的性质探究5．为探究钠与盐反应的规律，某实验小组同学设计了下列两组实验：实验1：如图1，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触。现象：瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。实验2：如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。现象：钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。(1)实验1、2中反应的化学方程式分别为_________、____________。(2)比较实验1、2可知Na与CuSO4反应生成Cu的反应条件为____________。[答案]

(1)2Na＋CuSO4

Na2SO4＋Cu

2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑

(2)加热且无水6．(2022·怀化模拟)为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：有关说法不正确的是(

)A．实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂C．综合实验ⅱ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D．综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2D

[综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的应为H2O2，不是O2，D错误。]知识点二碳酸钠与碳酸氢钠02必备知识梳理关键能力训练1．物理性质和用途名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名______或______小苏打水溶性____溶于水____溶于水，溶解度比Na2CO3____主要用途用于制玻璃、制皂、纺织、造纸等用于制药、焙制糕点等纯碱苏打易易小2．化学性质(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性，其原因是(用离子方程式表示)___________________________________________________________(2)Na2CO3、NaHCO3的主要化学性质(写离子方程式或化学方程式)①a.Na2CO3与过量盐酸：_________________________________。b．Na2CO3与Ca(OH)2溶液：______________________________。c．Na2CO3与BaCl2溶液：______________________________。d．Na2CO3与CO2：_________________________________。②a.NaHCO3与盐酸：__________________________________。b．NaHCO3与Ca(OH)2(过量)：_______________________________________________。c．NaHCO3与Ca(OH)2(少量)：________________________________________________________。d．NaHCO3受热分解：______________________________________。3．相互转化1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应，故二者均可以用于治疗胃酸过多。(

)(2)Na2CO3加入少量水结块、放热。(

)(3)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。(

)(4)NaHCO3和Na2CO3的水溶液加入石灰水均有白色沉淀。(

)(5)NaHCO3水溶液呈碱性是因为HCO

只水解不电离。(

)(6)NaHCO3溶液中加入少量石灰水的离子方程式为HCO

＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)×2．小苏打在我们日常生活中有广泛的应用。(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不是很好，如果用小苏打的同时加入一定量的食醋，效果很好。其原理是__________(写出化学方程式)。(2)酵头发酵用于蒸馒头时，面团往往有酸味，故在和面团时加入小苏打水，其原因是__________________(用文字说明)。(3)患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是____________(用文字说明)。[答案]

(1)NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O(2)小苏打水具有碱性，能与酸性物质反应，减小酸性(3)若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，加重胃溃疡

Na2CO3与NaHCO3的性质及应用1．有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，以下叙述错误的是(

)A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，两者产生的CO2一样多2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的物品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是(

)A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C．用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D．先将两种样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打C

[小苏打(NaHCO3)受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D项错误。]3．(2022·常德一中模拟)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(

)A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤D

[Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加入Ba(OH)2溶液会引入新的杂质(Ba2＋)，不能达到除杂的目的。]Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法

Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析(2)根据图像确定溶液中溶质方法若a＝0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3若Oa＝ab(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3若Oa>ab(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH若Oa<ab(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO34．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(

)5．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_____________(填化学式)，其物质的量之比为________。(2)在B情况下，溶质是___________(填化学式)，其物质的量之比为________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。[答案]

(1)NaOH、Na2CO3

1∶1

(2)Na2CO3、NaHCO3

1∶1

(3)1.5mol·L－1知识点三碱金属与焰色试验03必备知识梳理关键能力训练1．碱金属的相似性与递变性(1)相似性与递变性

相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐______原子半径逐渐______元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性逐渐______增加增大增强

相似性递变性(由Li→Cs)单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点______密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐______化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐______较低降低增强(2)具体表现①与O2等非金属反应Li、Na与O2在加热条件下的反应：__________________、____________________(写化学方程式)。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。②与H2O反应2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)，从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐______。增强③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应剧烈程度逐渐增强。④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。⑤与H2反应碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。如KH＋H2O===KOH＋H2↑。2．焰色试验(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出__________，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的______________称为焰色试验。这种变化属于______变化。(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤―→②火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同―→③蘸取待测物，在外焰上灼烧―→④观察火焰颜色，确定金属元素。特征颜色定性分析操作物理(3)常见元素的焰色钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。

①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。②钾的焰色试验观察时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。③做焰色试验时，不能使用玻璃棒蘸取溶液进行灼烧。1．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中重要的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(

)A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种比NaOH碱性强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸B

[钫是碱金属中最活泼的金属，在空气中燃烧生成的氧化物很复杂，不只生成Fr2O。]2．(2022·沈阳模拟)过氧化锂(Li2O2)常用于制造热电偶、含氧化碲光学玻璃等，工业上通常采用如图所示的工艺流程获得Li2O2，下列有关说法错误的是(

)A．实验室中可用锂条在纯O2中点燃的方式获取少量Li2O2B．操作Ⅰ使用减压蒸馏提高H2O2溶液的浓度比常压蒸馏更合理C．LiOH比Li2O2更易溶于乙醇D．Li2O2比Na2O2性质稳定且摩尔质量更小，所以更适合应用在宇航密封舱内供氧A

[锂属于碱金属元素，根据金属性的递变规律判断，其金属性弱于钠，不能在氧气中生成Li2O2。锂在氧气中点燃生成氧化锂，而非Li2O2，A错误；H2O2性质不稳定，高温易分解，减压蒸馏可降低蒸馏温度，避免H2O2分解，B正确；根据该工艺流程中的过滤步骤可知，LiOH与H2O2反应得到Li2O2,在LiOH­乙醇饱和溶液中能过滤出过氧化锂，说明LiOH在乙醇中的溶解度比Li2O2的大，C正确；锂的相对原子质量小于钠的相对原子质量，故过氧化锂的摩尔质量比过氧化钠的摩尔质量小，由于锂离子半径小于钠离子半径，则Li2O2的离子键更强，性质更稳定，D正确。]3．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明：____________。(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的判断是否正确？如不正确，请设计实验检验白色粉末中是否含K＋。(如正确，此问可不答)_________。(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_______________。(4)Cu与CuSO4进行焰色试验，火焰分别呈________、________。[答案]

(1)否。Fe及其化合物(2)不正确。做钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃观察，如火焰呈紫色，含K＋，否则不含K＋

(3)该溶液可能为NaOH溶液(4)绿色绿色真题感悟·明确考向04真题感悟情境探究1．(202