无机化学第十七章碱金属和碱土金属.docxVIP

第十七章 碱金属和碱土金属§本章摘要§1.单质　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-1.htm制备　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-1.htm单质的性质2.碱金属和碱土金属的化合物　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-2.htm氧化物　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-2.htm氢氧化物　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-2.htm盐类　3.锂、铍的特殊性　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-3.htm锂的特性　/eclass/zyjck/inorchem/class/chpt17/17-3.htm铍和铝的相似性　Li 锂: 锂辉石 [LiAl(SiO3)2] 　Na 钠:（第6位）海水 NaCl, 矿物 NaCl, 钠长石 Na[AlSi3O8]　芒硝 Na2SO4·10H2O　K 钾:（第7位）海水中的 K+，钾长石 K[AlSi3O8]　Rb铷和Cs铯: 与K共生　Be 铍: 绿柱石 3BeO·Al2O3·6SiO2　Mg 镁: (第8位）光卤石 KMgCl3·6H2O　白云石 CaMg(CO3)2　菱镁矿 MgCO3　Ca 钙(第5位), Sr 锶, Ba 钡(第17位): 碳酸盐及硫酸盐矿物，石膏CaSO4·2H2O，重晶石BaSO4§1.单质　　一.制备 1. 电解法　以石墨为阳极, 以铁为阴极, 电解NaCl熔盐　 　Na的沸点(b.p.)与NaCl的熔点(m.p.)相近, 易挥发失掉Na, 要加助熔剂, 如CaCl2, 这样, 在比Na的b.p.低的温度下即可熔化. Na液态, 密度小, 浮在熔盐上面, 易于收集. 但产物中总有少许Ca.2. 化学还原法　　MgO + C --- CO + Mg (高温)反应常温下△rG°m 0，但△ rS°m 0, 高温下可能反应.　KCl(l) + Na --- NaCl + K(g) 　　2RbCl(l) + Ca--- CaCl2 + 2Rb(g)问题: Na本不比钾活泼，但为何可以反应?原因: K的沸点低, 汽化后, 平衡右移.　二 单质的性质 1. 生成合金液体合金: 一定比例的Na和K( K 77.2%, Na 22.8%)可得常温下的液体合金, (m.p. 260.7K). (合金的凝固点低!)钠汞齐: 钠溶于汞中得到, 也是液体合金, Na还原性强, 反应猛烈, 但Na·nHg钠汞齐却是平和的还原剂, 反应不剧烈, 可以控制:　2(Na·nHg) + 2H2O--- 2NaOH + H2 + 2nHg(汞齐, 是金属溶解于汞中形成的溶液, 经常做还原剂使用) 2. 化学反应和H2反应剧烈(除Be、Mg之外):　Ca + 2H2O --- Ca(OH)2 + H2置换稀有金属:　ZrO2 + 2Ca --- Zr + 2CaO和H2的反应(除Be、Mg之外):　2Na + H2 --- 2NaH NaH: 白色晶体, H显负价, 是强还原剂. 　LiH, NaH, KH, RbH中, LiH最稳定. 原因: Li+半径最小, 极化能力强, 与H形成的离子键趋向共价键, 所以最稳定。　使用氢化碱金属的还原反应:　TiCl4 + 4NaH --- Ti + 2H2 + 4NaCl　　2KH + 2H2O --- 2KOH + 2H2 §2.碱金属和碱土金属的化合物　　一.氧化物 　碱金属、碱土金属在空气中燃烧的产物:普通氧化物: 　Li2O, 碱土: MO过氧化物:　Na2O2超氧化物: KO2、RbO2、CsO2　Na2O2 + 2Na--- 2Na2O　2KNO3 + 10K --- 6K2O + N2 (制普通氧化物的两个方法)过氧化钡的生成:　2BaO + O2 --- 2BaO2 ( 773K-793K)　Be、Mg没有超氧化物, 其余超氧化物可用高压氧气通过加热过氧化物的方法制得，如BaO4.K, Rb, Cs有臭氧化物:　3KOH(s) + 2O3(g) --- 2KO3(s) + 2KOH·H2O(s) +1/2O2(g)与H2O的反应　　4KO3 + 2H2O --- 4KOH + 5O2臭氧化物不稳定，易分解　　KO3--- KO2 + 1/2O2煅烧过的BeO, MgO难溶于水, 其余氧化物均与H2O剧烈反应.　BeO, MgO 熔点(m.p.)高, 可作耐火材料. 　二 氢氧化物 只有Be(OH)2显两性, 其余均为碱性　 　　M－O－H 是一般氧化物的水化物的键联形式, 究竟是酸式