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无机化学实验 Inorganic Chemistry Experiment 实验四 s区元素 实验目的 熟悉碱金属和碱土金属某些盐类的溶解性 S区元素的金属活性、氧化物和氢氧化物的碱性 学习并掌握焰色反应的操作方法； 利用Na+、K+、NH4+、Ca2+、 Ba2+等离子的特性，自行设计实验方案对混合液中各离子进行分离和鉴定。 1. S区元素的通性 碱金属族：最外层电子排列为ns1，包括锂、钠、钾、铷、铯、钫，都是活泼性很强的金属元素。 它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电子层结构， 对核电荷 的屏蔽作用较大，所以碱金属元素的 I1 在同一周期中为最低。 1 S区元素的通性 碱土金属 ：最外层电子排列为ns2，包括铍、镁、钙、锶、钡、镭。 碱土金属的原子半径比同周期的碱金属为小，原子核对最外层的s电子的作用力强于碱金属，活泼性次于碱金属. 2. S区元素的单质 碱金属族和碱土金属都为活泼金属元素，它们能直接或间接与电负性较高的非活泼金属元素如卤素、硫、氧、磷、氮和氢等形成相应的相应的化合物。 Na + O2 = Na2O2 除了锂、铍、镁的一些化合物具有明显的共价性外，其余都具有离子键的性质 除铍和镁由于表面形成致密的保护膜因而对水稳定外，其余都易于与水反应，并放出大量的热： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 △rHm= -281.8kJ·mol-1 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 △rHm= -414.4kJ·mol-1 碱金属 Li Na K Rb Cs 空气中燃烧 Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 颜色 白色 白色 淡黄色 亮黄色 橙红色 3 S区元素的氢氧化物 碱金属和碱土金属的氢氧化物的碱性随离子半径的增大而增强。 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 4. S区元素的盐类 （1）碱金属的盐类 一般易溶与水，并与水形成水合离子；仅有少数盐是难溶的。 钠的难溶盐有：六氢氧锑(Ⅴ)酸钠 Na[Sb(OH)6] 醋酸铀酰锌钠 NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O 钾、铷、铯的难溶盐有：钴亚硝酸盐 M3[Co(NO2)6]、四苯硼化物 MB(C6H5)4, 氯铂酸盐 M2PtCl 4. S区元素的盐类 （2）碱土金属的盐类 硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、醋酸盐为易溶的； 碳酸盐、磷酸盐和草酸盐是难溶性的 硫酸盐和铬酸盐的溶解度则差别较大，如BaSO4，BaCrO4为难溶盐，MgSO4和MgCrO4等则易溶。常利用其溶解度的不同进行沉淀分离和鉴定。如： Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ （白色）(SO42-离子的鉴定) Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 ↓ （白色）(Ca2+离子的鉴定) Ba2+ + Cr2O72- + H2O = BaCrO4 ↓（黄色） (Ba2+离子的鉴定) 碱土金属的碳酸盐、磷酸盐、草酸盐和铬酸盐均能溶于稀的强酸中。因此，要使这些难溶盐沉淀完全，应控制溶液为中性或微碱性。 实验四 s区元素 4. S区元素的盐类 （3）焰色反应: 焰色反应是某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。 灼烧金属或它们的挥发性化合物时，原子核外的电子吸收一定的能量，从基态跃迁到具有较高能量的激发态，激发态的电子回到基态时，会以一定波长的光