化学竞赛无机化学绝密课件_碱金属和碱土金属.ppt

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1、锂Li锂在地壳中的质量含量为2.010－3%第十一章碱金属和碱土金属锂辉石LiAlSiO32（）钠Na钠在地壳中的质量含量为2.3%列第6位钠长石NaAlSi3O8芒硝Na2SO4•10H2O海水中的NaCl钾K钾在地壳中的质量含量为2.1%列第8位钾长石KAlSi3O8海水中的钾离子铷Rb与钾共生铷在地壳中的质量含量为9.010－3%铯Cs与钾共生铯在地壳中的质量含量为3.010－4%铍Be铍在地壳中的质量含量为2.610－4%绿柱石3BeO•Al2O3•6SiO2镁Mg镁在地壳中的质量含量为

2、2.3%列第7位光卤石KMgCl3•6H2O白云石CaMgCO32菱镁矿MgCO3海水中的镁离子（）钙Ca钙在地壳中的质量含量为4.1%列第5位。碳酸盐及硫酸盐矿物锶Sr锶在地壳中的质量含量为0.037%列第16位。碳酸盐及硫酸盐矿物钡Ba钡在地壳中的质量含量为0.050%列第14位。碳酸盐及硫酸盐矿物地壳中质量百分含量居前20位的元素是1氧（47.4%）2硅（27.7%）7镁（2.3%）8钾（2.1%）9钛（0.56%）10氢（0.152%）3铝（8.2%）4铁（4.1%）5钙（4.1%）6钠（2.3

3、%）15碳（0.048%）16锶（0.037%）17硫（0.026%）18锆（0.019%）19钒（0.016%）20氯（0.013%）11磷（0.1%）12锰（0.095%）13氟（0.095%）14钡（0.05%）11.1金属单质的性质碱金属和碱土金属的单质均具有银白色的金属光泽、良好的导电性和延展性。碱金属的熔点较低，最高的锂为180.5℃，其余均在100℃以下。最低的铯为28.5℃，在手中即可熔化。质量分数77.2%的钾和22.8%的钠可形成常温下的液体合金。这种合金的熔点约为–12℃。碱土金属

4、的熔点明显高于碱金属。最低的镁为650℃。最高的铍为1287℃。碱金属质地较软，可以用刀子切割。碱金属的密度都较小，属于轻金属，其中锂、钠、钾的密度比水还小。锂是最轻的金属，其密度大约是水的一半。碱土金属的密度也不大，其中密度最大的是钡，也只有3.62。碱金属和碱土金属，具有金属单质的各种化学性质和活泼金属的特殊性质。碱金属和碱土金属，可以和氧气反应生成含氧的二元化合物。高温下IIA族的Mg，Ca，Sr，Ba可以和N2直接化合3Ca+N2———Ca3N2，例如410℃IA族的Li在加热条件下可以和N2直

5、接化合。6Li+N2——2Li3N除Be，Mg之外，均与水剧烈反应。例如金属Na2Na+2H2O——2NaOH+H2Ca+2H2O——CaOH2+H2（）Ca与水的反应要比Na和K平和得多Na和K等金属还原性强，与水反应猛烈。钠、钾等金属可以溶于汞中，得到合金，即汞齐。汞齐是平和的还原剂，与水反应不剧烈，可以控制。2Na•nHg+2H2O——2NaOH+H2+2nHg（）例如钠汞齐Na•nHg与水反应的方程式可以写成Mg可以与热水发生反应，也可以与NH4Cl的水溶液发生反应，放出H2。Mg与冷水反应极慢

6、，生成的MgOH2膜阻碍了反应的进行。（）因为MgOH2是一种碱性物质，Ksp=5.6110－12，属于溶解度较大的难溶物。（）故NH4Cl水解产生的酸足以将其膜溶解掉。碱金属和碱土金属等活泼金属可用来置换稀有金属ZrO2+2Ca———Zr+2CaO加热除Be与H2直接化合的工作未见报道，以及Mg需要在特定的条件下才可以与H2反应之外，其余碱金属和碱土金属均可以在300700℃下与H2反应。例如NaH为白色离子晶体，其中H的氧化数为－1，Na为+1。2Na+H2———2NaH加热NaH是强还原剂。L

7、iH，NaH，KH，RbH中，LiH最稳定。KH+H2O——KOH+H2TiCl4+4NaH———Ti+2H2+4NaCl加热11.2碱金属和碱土金属的化合物11.2.1含氧二元化合物碱金属、碱土金属在氧气中燃烧，得到不同的主产物。碱土金属将生成正常氧化物MO，碱金属中只有锂生成正常氧化物Li2O。其他碱金属分别生成过氧化物Na2O2，超氧化物KO2，RbO2和CsO2。钠、钾的正常氧化物可以通过金属或其叠氮化物还原过氧化物、硝酸盐、亚硝酸盐得到。2Na+2NaOH———2Na2O+H2↑例如加热在真空

8、中，使叠氮化钠与亚硝酸钠反应，可以制备Na2O3NaN3+NaNO2———2Na2O+5N2↑加热在隔绝空气的条件下，将金属钾与硝酸钾一同加热，可以制备K2O10K+2KNO3———6K2O+N2↑加热2BaO+O2———2BaO2>500℃过氧化钡的生成可以通过下面反应实现过氧化锶的制取与过氧化钡相似，但除加热之外还要加高压。CaO2可以由硝酸钙在碱性条件下与H2O2反应制得。但完全无水的MgO2尚未制得。水合的CaO2和MgO2可以用强