16章S区金属.DOC

第16章 S区金属（碱金属以碱土金属） 16.1 简要说明工业上生产金属钠、烧碱和纯碱的基本原理。 答：①工业制金属钠： 由于金属钠非常活泼，通常采用电解其熔融盐（如NaCl）的方法来制取。以NaCl和CaCl2的混合盐为原料，对混合盐进行电解。 加入CaCl2的目的，既降低电解质的熔点，防止了钠挥发，又可减小金属钠的分散性，因熔融混合物密度比钠大，钠浮在液面上。 电解时电极反式：阳极：2Cl－ Cl2+2e－ 阴极：2Na++2e－ 2Na 总反应： 2NaCl 2Na+Cl2↑ 此方法得到的钠约含1%的钙 ②工业制烧碱 工业上常用电解NaCl饱和溶液来制备NaOH，电解槽以石墨或金属钛做阳极，铁网作阴极，并用石棉网膜把阳极区和阴极区隔开，电解时， 阳极反应：2Cl－ Cl2↑+2e－ 阴极反应：2H2O+2e－ H2↑+2OH－ 总的反应：2Cl－+2H2O 2OH－+H2↑+Cl2↑ Na+通过石棉网隔膜渗透到阴极区，得到35%的NaOH溶液。 ③工业制纯碱 先把氨气通入饱和食盐水，再通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢铵 CO2+NH3+H2O NH4HCO3 然后使碳酸氢铵同食盐溶液发生复分解反应，析出难溶于氯化铵溶液的碳酸氢钠晶体。 NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl 最后处理析出的NaHCO3并煅烧得Na2CO3， 2NaHCO3（固） Na2CO3+CO2↑+H2O 16.2 以重晶石为原料，如何制备BaCl2、BaCO3、BaO和BaO2 ？写出有关的化学反应方程式。 答： 以BaSO4为原料，用高温还原法，先制成中间产物BaS: BaSO4+4C BaS+4CO↑ BaS可溶，可用于制BaCl2和BaCO3 BaS + 2HCl BaCl2+H2S↑ BaS+CO2+H2O BaCO3↓+H2S↑ BaCO3 BaO+CO2↑ 2BaO+O2 2BaO2 733～793K 16.3 写出下列反应的方程式： （1）金属钠与H2O、Na2O2、NH3、C2H5OH、TiCl4、KCl、MgO、NaNO2的反应； （2）Na2O2与H2O、NaCrO2、CO2、Cr2O3、H2SO4（稀）的反应。 答：（1）2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ 2Na+Na2O2 2Na2O 2Na+2NH3(液氨) 2NaNH2+H2↑ 2Na+2C2H5OH(无水) 2C2H5ONa+H2↑ 4Na+TiCl4 4NaCl+Ti Na+KCl NaCl+K 2Na+MgO Na2O+Mg 6Na+2NaNO2(固) 4Na2O+N2↑ （2） Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2↑ 3Na2O2+2NaCrO2+2H2O 2Na2CrO4+4NaOH 3Na2O2+Cr2O3 2NaCrO4+Na2O Na2O2+H2SO4(稀) H2O2+Na2SO4 16.4 完成下列各步反应方程式： (1) 答：（1） MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ Mg+Cl2 MgCl2 Mg+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑ Mg(OH)2 MgO+H2O MgCO3+2HCl MgCl2+H2O+CO2↑ MgCO3+2HNO3 Mg(NO3)2+H2O+CO2↑ 2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2↑+O2↑ （2） CaCO3(固) CaO+CO2↑ CaO(甲醇溶液) + CO2