第10講　氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律(基礎(chǔ)課)-2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第10講鈉及其化合物(基礎(chǔ)課)第二部分

元素及其化合物第三章金屬及其化合物

1.掌握鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.掌握鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.了解鈉及其重要化合物的制備方法。4.了解堿金屬與焰色試驗及應(yīng)用。知識點一鈉及其氧化物必備知識梳理關(guān)鍵能力訓(xùn)練011．鈉(1)物理性質(zhì)：銀白色，金屬光澤，ρ＝0.971g·cm－3，比水的密度____、比煤油的密度____，質(zhì)軟，熔點為97.8℃，沸點為883℃。(2)化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式)①與非

金屬

反應(yīng)小大②與H2O反應(yīng)：___________________________________。實驗探究：Na與H2O(含酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑小低放熱氣體劇烈堿(NaOH)③與乙醇反應(yīng)：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。④與酸(HCl)反應(yīng)：__________________________________。⑤與鹽(CuSO4)溶液反應(yīng)：_____________________________________________________________________[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]。2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋

2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4(3)鈉的制取及保存煤油或石蠟油(4)鈉的用途

①Na與酸溶液反應(yīng)時，Na先與酸(H＋)反應(yīng)；而Na與鹽溶液反應(yīng)時，一般Na先與H2O反應(yīng)。2．鈉的氧化物(1)氧化鈉和過氧化鈉比較－1淡黃色2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(2)Na2O2中O

的強氧化性與還原性①Na2O2遇到還原劑表現(xiàn)極強______性。如還原劑SO2、Fe2＋、SO

、S2－、H2S。②Na2O2遇到強氧化劑表現(xiàn)______性。如強氧化劑KMnO4等。③Na2O2遇到最高價氧化物如SO3、CO2時，既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性；Na2O2遇到低價氧化物如SO2，只表現(xiàn)氧化性。氧化還原判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)Na與任何水溶液反應(yīng)時，均先與H2O反應(yīng)。(

)(2)Na在空氣中久置最終生成Na2CO3。(

)(3)Na與H2O、乙醇反應(yīng)時均在液面以上四處游動。(

)(4)Na2O、Na2O2均與H2O反應(yīng)生成NaOH，故二者均為堿性氧化物。(

)(5)Na2O2投入含酚酞的水中，溶液先變紅后又褪色。(

)(6)1molNa2O與Na2O2的混合物中陰離子數(shù)為6.02×1023。(

)(7)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有紅褐色沉淀和氣體生成。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)√

鈉及其氧化物的性質(zhì)與應(yīng)用1．(2022·長春模擬)把一小塊金屬鈉放入下列溶液中，說法正確的是(

)A．放入飽和NaOH溶液中：有氫氣放出，恢復(fù)至原溫度后溶液的pH增大B．放入稀CuSO4溶液中：有氫氣放出，有紫紅色銅析出C．放入MgCl2溶液中：有氫氣放出，有白色沉淀生成D．放入NH4NO3溶液中：有無色無味氣體放出C

[A項錯誤，飽和NaOH溶液中放入鈉，鈉與水反應(yīng)消耗水且生成NaOH，從而會有部分NaOH晶體析出，同時生成氫氣，由于溶液仍是飽和NaOH溶液，故溶液的pH不變；B項錯誤，鈉先與水反應(yīng)生成H2和NaOH，然后生成的NaOH與CuSO4反應(yīng)會生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀；C項正確，鈉先與水反應(yīng)生成H2和NaOH，然后生成的NaOH與MgCl2反應(yīng)生成Mg(OH)2白色沉淀；D項錯誤，鈉先與水反應(yīng)生成H2和NaOH，并放出熱量，然后生成的NaOH與NH反應(yīng)生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解產(chǎn)生的少量氨氣會與氫氣同時放出，故放出的氣體有刺激性氣味。]2．過氧化鈉是一種常見的強氧化劑，具有強氧化性。根據(jù)要求回答下列問題：(1)將Na2O2固體分別投入品紅溶液、紫色石蕊溶液中，溶液顏色的變化分別為__________________、________________________。(2)Na2O2與木炭粉混合研磨會發(fā)生爆炸，原因是_______________。(3)某同學(xué)根據(jù)SO2、CO2都是酸性氧化物，預(yù)測二者的混合氣體與Na2O2反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物中只含有Na2RO3。這一預(yù)測是否正確？________，理由是_________________。[答案]

(1)褪色先變藍(lán)后褪色

(2)Na2O2具有強氧化性，與木炭粉接觸發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)(3)不正確Na2O2與SO2反應(yīng)可生成Na2SO4

Na2O2與CO2、H2O的定量計算Na2O2與CO2、H2O(g)反應(yīng)的定量模型(1)氣體物質(zhì)的量或體積減小關(guān)系若CO2、水蒸氣(或兩者的混合氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量ΔV＝V(O2)＝

V(原氣體)。(2)固體質(zhì)量增加關(guān)系相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即(3)Na2O2與定量CO2、H2O(g)反應(yīng)，可以按Na2O2先與CO2反應(yīng)再與H2O反應(yīng)進(jìn)行分析。3．(2022·石家莊模擬)下列說法不正確的是(

)A．7.8gNa2O2與足量的CO2或H2O(g)充分反應(yīng)，二者轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為0.1NAB．62gNa2O與78gNa2O2投入相同體積的足量水中，所得溶液的濃度不相同C．78gNa2O2與足量CO2或H2O(g)充分反應(yīng)，二者生成的O2均為0.5molD．40gCO、H2與HCHO混合氣體完全燃燒，生成的CO2、H2O(g)全部通入足量Na2O2中完全反應(yīng)，固體質(zhì)量增加40gB

[62gNa2O與78gNa2O2的物質(zhì)的量均為1mol，投入相同體積的足量水中，生成NaOH的物質(zhì)的量均為2mol，且溶液的質(zhì)量均增加62g，所得溶液的濃度相同，B不正確。]4．(2022·長沙模擬)1mol過氧化鈉與

2mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉的容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是(

)A．Na2CO3

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

[本題涉及的反應(yīng)有2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，在Na2O2與CO2和H2O反應(yīng)時，實際上是與CO2先反應(yīng)。2molNaHCO3分解產(chǎn)生的1molCO2恰好與1molNa2O2反應(yīng)，無Na2O2與水反應(yīng)，所以殘留固體只有Na2CO3。]

鈉及其氧化物的性質(zhì)探究5．為探究鈉與鹽反應(yīng)的規(guī)律，某實驗小組同學(xué)設(shè)計了下列兩組實驗：實驗1：如圖1，在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化時，用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸?，F(xiàn)象：瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時有紅色物質(zhì)生成。實驗2：如圖2，向盛有CuSO4溶液的小燒杯中加入一小塊鈉?，F(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔化成液態(tài)鈉球并四處游動，生成藍(lán)色沉淀。(1)實驗1、2中反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為_________、____________。(2)比較實驗1、2可知Na與CuSO4反應(yīng)生成Cu的反應(yīng)條件為____________。[答案]

(1)2Na＋CuSO4

Na2SO4＋Cu

2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑

(2)加熱且無水6．(2022·懷化模擬)為探究Na2O2與H2O的反應(yīng)，進(jìn)行了如下實驗：有關(guān)說法不正確的是(

)A．實驗ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B．實驗ⅲ中MnO2作H2O2分解反應(yīng)的催化劑C．綜合實驗ⅱ和?？梢哉f明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成D．綜合實驗ⅱ和?？梢哉f明使酚酞褪色的是O2D

[綜合實驗ⅱ和?？梢哉f明使酚酞褪色的應(yīng)為H2O2，不是O2，D錯誤。]知識點二碳酸鈉與碳酸氫鈉02必備知識梳理關(guān)鍵能力訓(xùn)練1．物理性質(zhì)和用途名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名______或______小蘇打水溶性____溶于水____溶于水，溶解度比Na2CO3____主要用途用于制玻璃、制皂、紡織、造紙等用于制藥、焙制糕點等純堿蘇打易易小2．化學(xué)性質(zhì)(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈堿性，其原因是(用離子方程式表示)___________________________________________________________(2)Na2CO3、NaHCO3的主要化學(xué)性質(zhì)(寫離子方程式或化學(xué)方程式)①a.Na2CO3與過量鹽酸：_________________________________。b．Na2CO3與Ca(OH)2溶液：______________________________。c．Na2CO3與BaCl2溶液：______________________________。d．Na2CO3與CO2：_________________________________。②a.NaHCO3與鹽酸：__________________________________。b．NaHCO3與Ca(OH)2(過量)：_______________________________________________。c．NaHCO3與Ca(OH)2(少量)：________________________________________________________。d．NaHCO3受熱分解：______________________________________。3．相互轉(zhuǎn)化1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)Na2CO3和NaHCO3均與鹽酸反應(yīng)，故二者均可以用于治療胃酸過多。(

)(2)Na2CO3加入少量水結(jié)塊、放熱。(

)(3)除去CO2中的HCl氣體，可將氣體通入飽和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水溶液呈堿性是因為HCO

只水解不電離。(

)(6)NaHCO3溶液中加入少量石灰水的離子方程式為HCO

＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)×2．小蘇打在我們?nèi)粘Ｉ钪杏袕V泛的應(yīng)用。(1)小蘇打單獨用作蒸饅頭的膨松劑，膨松效果不是很好，如果用小蘇打的同時加入一定量的食醋，效果很好。其原理是__________(寫出化學(xué)方程式)。(2)酵頭發(fā)酵用于蒸饅頭時，面團(tuán)往往有酸味，故在和面團(tuán)時加入小蘇打水，其原因是__________________(用文字說明)。(3)患有胃潰瘍的病人不能服用小蘇打藥品的原因是____________(用文字說明)。[答案]

(1)NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O(2)小蘇打水具有堿性，能與酸性物質(zhì)反應(yīng)，減小酸性(3)若服用小蘇打藥品，胃中的酸與小蘇打反應(yīng)生成CO2氣體，加重胃潰瘍

Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)及應(yīng)用1．有關(guān)NaHCO3和Na2CO3與鹽酸的反應(yīng)，以下敘述錯誤的是(

)A．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小B．等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應(yīng)，所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應(yīng)，前者消耗鹽酸較多D．等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，兩者產(chǎn)生的CO2一樣多2．純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的物品，它們都是白色固體，下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法中正確的是(

)A．分別用砂鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)沒有殘留物的是小蘇打B．用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒，使火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打C．用兩只小玻璃杯，分別加入少量的兩種樣品，再加入等量的食醋，產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D．先將兩種樣品配成溶液，分別加入澄清石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打C

[小蘇打(NaHCO3)受熱分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3殘留，A項錯誤；純堿和小蘇打的火焰顏色均為黃色，B項錯誤；二者的溶液中分別加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D項錯誤。]3．(2022·常德一中模擬)為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是(

)A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾D

[Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應(yīng)，且加入Ba(OH)2溶液會引入新的雜質(zhì)(Ba2＋)，不能達(dá)到除雜的目的。]Na2CO3和NaHCO3的鑒別方法

Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的圖像分析(2)根據(jù)圖像確定溶液中溶質(zhì)方法若a＝0(即圖像從原點開始)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3若Oa＝ab(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3若Oa>ab(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH若Oa<ab(即Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO34．將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(

)5．分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如圖所示(分A、B兩種情況)：(1)在A情況下，溶質(zhì)是_____________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________。(2)在B情況下，溶質(zhì)是___________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________。(3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為________。[答案]

(1)NaOH、Na2CO3

1∶1

(2)Na2CO3、NaHCO3

1∶1

(3)1.5mol·L－1知識點三堿金屬與焰色試驗03必備知識梳理關(guān)鍵能力訓(xùn)練1．堿金屬的相似性與遞變性(1)相似性與遞變性

相似性遞變性(由Li→Cs)原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個電子電子層數(shù)逐漸增多核電荷數(shù)逐漸______原子半徑逐漸______元素性質(zhì)都具有較強的金屬性，最高正價均為＋1價金屬性逐漸______增加增大增強

相似性遞變性(由Li→Cs)單質(zhì)性質(zhì)物理性質(zhì)(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點______密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點逐漸______化學(xué)性質(zhì)都具有較強的還原性還原性逐漸______較低降低增強(2)具體表現(xiàn)①與O2等非金屬反應(yīng)Li、Na與O2在加熱條件下的反應(yīng)：__________________、____________________(寫化學(xué)方程式)。K、Rb、Cs與O2反應(yīng)生成比過氧化物結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的物質(zhì)。②與H2O反應(yīng)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表堿金屬元素)，從Li→Cs反應(yīng)的劇烈程度逐漸______。增強③與酸反應(yīng)均生成鹽與H2，從Li→Cs，反應(yīng)劇烈程度逐漸增強。④與鹽溶液反應(yīng)時，均先與H2O反應(yīng)，不能把鹽溶液中的金屬置換出來。⑤與H2反應(yīng)堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。如KH＋H2O===KOH＋H2↑。2．焰色試驗(1)概念：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出__________，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的______________稱為焰色試驗。這種變化屬于______變化。(2)操作步驟——洗→燒→蘸→燒→洗①把熔嵌在玻璃棒上的鉑絲(或用光潔無銹的鐵絲)在稀鹽酸中洗滌―→②火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同―→③蘸取待測物，在外焰上灼燒―→④觀察火焰顏色，確定金屬元素。特征顏色定性分析操作物理(3)常見元素的焰色鈉黃(色)鈣磚紅(色)鋰紫紅(色)，鉀為紫(色)鋇黃綠(色)，鍶為洋紅(色)最美麗。

①洗滌鉑絲用稀鹽酸而不用稀硫酸，因鉑絲表面雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成沸點較低的氯化物易汽化揮發(fā)，而硫酸鹽的沸點較高不易汽化揮發(fā)。②鉀的焰色試驗觀察時要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，目的是濾去鈉元素的黃色光，避免含有微量鈉元素的干擾。③做焰色試驗時，不能使用玻璃棒蘸取溶液進(jìn)行灼燒。1．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中重要的元素，根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測其性質(zhì)，其中不正確的是(

)A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑B．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物C．它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，這是一種比NaOH堿性強的堿D．它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸B

[鈁是堿金屬中最活潑的金屬，在空氣中燃燒生成的氧化物很復(fù)雜，不只生成Fr2O。]2．(2022·沈陽模擬)過氧化鋰(Li2O2)常用于制造熱電偶、含氧化碲光學(xué)玻璃等，工業(yè)上通常采用如圖所示的工藝流程獲得Li2O2，下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A．實驗室中可用鋰條在純O2中點燃的方式獲取少量Li2O2B．操作Ⅰ使用減壓蒸餾提高H2O2溶液的濃度比常壓蒸餾更合理C．LiOH比Li2O2更易溶于乙醇D．Li2O2比Na2O2性質(zhì)穩(wěn)定且摩爾質(zhì)量更小，所以更適合應(yīng)用在宇航密封艙內(nèi)供氧A

[鋰屬于堿金屬元素，根據(jù)金屬性的遞變規(guī)律判斷，其金屬性弱于鈉，不能在氧氣中生成Li2O2。鋰在氧氣中點燃生成氧化鋰，而非Li2O2，A錯誤；H2O2性質(zhì)不穩(wěn)定，高溫易分解，減壓蒸餾可降低蒸餾溫度，避免H2O2分解，B正確；根據(jù)該工藝流程中的過濾步驟可知，LiOH與H2O2反應(yīng)得到Li2O2,在LiOH-乙醇飽和溶液中能過濾出過氧化鋰，說明LiOH在乙醇中的溶解度比Li2O2的大，C正確；鋰的相對原子質(zhì)量小于鈉的相對原子質(zhì)量，故過氧化鋰的摩爾質(zhì)量比過氧化鈉的摩爾質(zhì)量小，由于鋰離子半徑小于鈉離子半徑，則Li2O2的離子鍵更強，性質(zhì)更穩(wěn)定，D正確。]3．焰色試驗是元素分析的一種重要方法，請回答有關(guān)問題。(1)是否所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色？舉例說明：____________。(2)某同學(xué)灼燒某白色粉末，火焰呈黃色，他判斷該白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的判斷是否正確？如不正確，請設(shè)計實驗檢驗白色粉末中是否含K＋。(如正確，此問可不答)_________。(3)該同學(xué)用鉑絲蘸取某溶液進(jìn)行焰色試驗，火焰呈黃色，他判斷該溶液一定為鈉鹽溶液。其他同學(xué)不同意他的觀點。理由是_______________。(4)Cu與CuSO4進(jìn)行焰色試驗，火焰分別呈________、________。[答案]

(1)否。Fe及其化合物(2)不正確。做鉀元素的焰色試驗時需要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，如火焰呈紫色，含K＋，否則不含K＋

(3)該溶液可能為NaOH溶液(4)綠色綠色真題感悟·明確考向04真題感悟情境探究1．(202