《知识总结——碱金属和碱土金属》由会员分享，可在线阅读，更多相关《知识总结——碱金属和碱土金属（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五节 碱金属和碱土金属一知识储备1. 碱金属和碱土金属的通性11碱金属特征价电子层结构：nsi；(2) 周期性表现得最鲜明和最规则的元素；(3) 原子半径是同周期中最大的、有效核电荷数在同周期中最小；(4) 电离能、电极电势、电负性是同周期中最小；(5) 氧化数仅为+ 1；(6) 成键特征主要以离子键为主，Li的共价键倾向最大，Cs最小。碱金属性质变化一 般很有规律，但由于Li半径小，电荷密度大，极化力强，所以性质表现特殊，与Mg比较 相似。原子半径增大 电离能、电负性减小 金属性、还原性增强1 2碱土金属特征 与同周期的碱金属相比，由于增加了一个核电荷，故原子半径较小，电离能、电负性和 电
2、极电势较大，活泼性较差，但仍属活泼金属，氧化数仅为+2，主要形成离子键化合物。 Be的性质亦与本族差距较大。IAIIALiBeNaMgKCaRbSr原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱2. 碱金属和碱土金属的单质21化学性质(1) 与空气作用：碱金属： Li2O、Li3N； M2O2(M = Na、K、Rb、Cs)； MO2(M = K、Rb、Cs) 碱土金属： M3N2； MO (M = Mg、Ca、Sr、Ba)； BaO2(2) 与水作用：Na 反应猛烈； K、Rb、Cs 燃烧，量大发生爆炸； Li、Ca、Sr、Ba 反应比较慢； Be、 Mg 与水蒸气反应。原因： Li、Ca
3、熔点较高，反应时产生的热量不足以使其熔化而分散；而钠则熔化，扩大了 与水的接触面积，加速反应； 反应生成的LiOH、Ca(OH)2溶解度小，覆盖在金属表面，阻碍了反应的进行。(3) 与氧化物、卤化物反应SiO2 + 2Mg = Si + 2MgOTiCl4 + 4Na = Ti + 4NaCl(4) 焰色反应 碱金属和钙、锶、钡的挥发性化合物在高温火焰中，电子易被激发，当电子从高能级回到低能级时，便以光能的形式释放出能量，使火焰呈现特征颜色，称为焰色反应。锂钠钾铷铯钙锶钡红 黄 紫 紫 紫 橙红 洋红 绿 这一性质可用来制作焰火、信号弹以及它们的检定等。(5) 与液氨的作用：碱金属的液氨溶液具
4、有导电性、顺磁性、颜色，这是因为 M(s) + (x+y)NH3(l) = M(NH3)x+ + e(NH3)y-2M(s)+2NH (1)2M + 2NH -+ H (g)3 2 23. 碱金属、碱土金属的氧化物普通氧化物(02-)、过氧化物(022-)、超氧化物(02-)、臭氧化物(03-) 3 1普通氧化物23(1)制备碱金属：4Li + 02Na 0 + 2Na f22 2KN0 + 10K3 碱土金属： MC0 f3M(N0 )32燃烧2Li2O(白)2Na 0(白)2f 6K0 + N22MO + CO2f MO + NO + O22(2)性质与水作用：碱金属氧化物：M 0+H O
5、2MOH 22 碱土金属氧化物： MO+H Of M(OH) 22BeO为两性，其余为碱性。32过氧化物Na2O2MgO2反应的剧烈程度由Li到Cs依次增加 反应的剧烈程度从BeO到BaO依次增加Rb2O2SrO2K2O2CaO22Na(1) + 02 = Na2O2(淡黄)2BaO + O2 = 2BaO2Cs2O2BaO2(1) Na2O2工业上制 Na2O24Na(l)+ 02453-473K 打 2Na2O2Na20 +02573-673匕2Na202性质： Na202 淡黄色粉末，易吸潮。与水或稀酸作用： Na202+2H20 = H202+2Na0HNa202+H2S04= H20
6、2+ Na2S04吸收 C02 并放出 02： 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + 02因此可用作高空飞行或潜水时的供氧剂。强碱性兼强氧化性： 2Fe(Cr02)2 + 7Na202= 4Na2Cr04 + Fe203+ 3Na20 (2)过氧化钡Ba(NO3)2 + 3H2O2 + 2NH3H2O = BaO22H2O2 + 2NH4NO3 + 2H2O 然后加热至383388K,即脱去H2O2而得BaO233超氧化物 碱金属M02碱土金属M(O2)2一般说来，金属性越强的元素越容易形成含氧较多的氧化物。因此， K、 Rb、 Cs 易形 成超氧化物。K(Rb、 Cs) + O2
7、 = MO2Na2O2 + O2 = 2NaO2(1)有单电子：顺磁性、有颜色：KO2RbO2CsO2橙黄 深棕 深黄(2)与水剧烈反应：2MO2+2H2O = O2 +H2O2+2MOH(3)与 CO2 反应：4MO2 + 2CO2 = 2M2CO3 + 3O2因此，它们用来除去CO2和再生O2，较易制备的ko2常用于急救箱中。34臭氧化物臭氧同 K、Rb 或 Cs 的氢氧化物作用， 可以得到它们的臭氧化物。如：6K0H(s)+ 4O3(g) = 4KO3(s) +2 KOHH2O(s)+ O2(g)用液氨重结晶可得橙红色晶体ko3。ko3不稳定，缓慢分解成KO2和02。臭氧化物和水剧烈反应
8、，但不形成过氧化物： 4MO3- (s) +2H2O = 4MOH+5O24. 碱金属、碱土金属盐类4 1溶解性(1) 碱金属盐：一般易溶于水且完全电离形成水合离子；碱金属盐的难溶盐一般是由大 的阴离子组成，且碱金属离子越大，难溶盐数量越多。锂盐： LiF、Li2CO3、Li3PO4、LiKFeIO6钠盐：NaSb(OH)6(白)、NaZn(UO2)3(Ac)9.6H2O(黄绿)钾盐：KC104(白)、KHC4H4O4(白)、K2PtCl6(淡黄)、K2NaCo(NO2)6(亮黄)、 KB(C6H5)4(白)铷盐、铯盐：比上述钾盐更难溶。(2) 碱土金属盐：其特征是它们的微溶性。AB 型多难溶
9、：如 SO42-、 CO32-、 C2O42-、 CrO42-、 PO43-A2B(AB2)型多可溶：如 N3-、Cio3-、CIO4-、Cl-、Br-、I-42热稳定性碱土金属的盐的热稳定性较碱金属差，但常温下也都是稳定的。从Be f Ba,盐的热 稳定性依次增强：BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3分解温度/K373813117315631633原因是由Be f Ba，M2+的半径依次增大，阳离子对CO32-阴离子的反极化作用减弱, 即从CO32-中夺取O2-能力依次减弱，稳定性依次增高。43几种重要的盐(1)(BeCl2)n共价型聚合物BeCl24H2O = BeO
10、 + 2HC1 + 3H2O(加热)(2) MgCl2MgCl26H2O=Mg(OH)Cl + HCl + 5H2O (408K)MgCl26H2O = MgO+2HCl+5H2O(770K)(3) CaCl2r 无水为CaCl2+8NH3 - CaCl2.8NH3 (1:4)I 作剂CaC+JIsOH CaCl2. 4C2H5OHCaCl2 l 致冷剂：CaCl2 :H2O=1.44:1 获218K低温(4)BaCl2.2H2O：无色晶体，有毒BaSO4+ 4C=BaS + 4CO BaSO4+ 4CO= BaS + 4CO2： 2BaS +2H2O=Ba(HS)2 + Ba(OH)2Ba(
11、HS)2+ CO2+ H2O =BaCO3+2H2S BaCO3+ 2HCl=BaCl2 + CO2+ H2O44离子的鉴别(1) SO42-或Ba2+:在酸性溶液中，可加几滴BaCl2溶液：SO42- + Ba2+ = BaSO4 J (白色)Ca2+或 Ba2+：Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 J(白色)2Ba2+ + Cr2O72- + H2O = 2BaCrO4J(黄色)+ 2H+(3)Mg2+：Mg2+ + 2OH- + 镁试剂Mg(OH)2 J(天蓝色)(2) K+：在中性或弱酸性：2K+ +Na+Co(NO2)63- K2NaCo(NO2)6J(亮黄色)二真题再现例
12、题 1(1996年全国化学初赛第三题)1. 1200r时，Si还原MgO为Mg (沸点1105C)。煅烧白云石(MgCO3CaCO3)得 MgOCaO。以MgOCaO为原料和Si在1200C时反应比起以MgO为原料较容易获得 Mg。为什么？2. MgOCaO的另一工业用途是用来富集海水里的镁。将海水通过装有MgOCaO 的过滤槽，镁就会被截留下来。你能写出这个过程的离子方程式吗？海水里的什么阴离子对 这个反应向右进行有利？解答：1. 2CaO MgO+Si=2Mg 十 Ca2SiO4或 2MgO+Si=2Mg 十 SiO2 CaO+SiO2=Ca2SiO3 原料中的氧化钙与二氧化硅反应生成盐，使还原反应变得容易。2. CaO MgO+MG2 +2H2O = 2Mg(OH)2十 Ca22+ 硫酸根离子对这个反应向右进行有利。
