实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅

实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋) 一、实验目的

1．比较碱金属、碱土金属的活泼性。

2．试验并比较碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物和盐类的溶解性。

3．练习焰色反应并熟悉使用金属钠、钾的安全措施。

二、实验前应思考的问题

1．实验中如何配制氯化亚锡溶液?

2．预测二氧化铅和浓盐酸反应的产物是什么？写出其反应方程式。

3．金属钠和金属钾是如何保存的？

4．在试验氢氧化铅的碱性时，应该用什么酸为宜，为什么？

三、实验用品

仪器：烧杯(250mL)、试管(10mL)、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机

固体药品：钠、钾、镁条、铝片、醋酸钠、铋酸钠、二氧化铅

液体药品：单位为mol·L-1 NaCl(1)、KCl(1)、MgCl2(0.5)、LiCl(1)、SrCl2(0.5)、CaCl2(0.5)、新配制的NaOH(2)、NaOH(6)、氨水(6)、A1C13(0.5)、SnCl2(0.5)、Pb(NO3)2(0.5)、SbCl3(0.5)、Bi(NO3)3(0.5)、NH4C1(饱和)、SnCl4(0.5)、HCl(2)、HNO3(2，6，浓)、(NH4)2S x、(NH4)2S(新配0.1)、K2CrO4(0.5)、KI(1)、Na2SO4(0.1)、KMnO4(0.01)、H2S(aq，饱和)、MnSO4(0.002)

四、实验内容

(一)、钠、钾、镁、铝的性质

1．钠与空气中氧气的作用

用镊子取一小块(绿豆大小)金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，立即放在坩埚中加热。当开始燃烧时，停止加热。观察反应情况和产物的颜色、状态。冷却后，往坩埚中加入2 mL 蒸馏水使产物溶解，然后把溶液转移到一支试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性。再用2 mol·L-1H2SO4酸化，滴加1～2滴0.01 mol·L-1KMnO4溶液。观察紫色是否褪去。由此说明水溶液是否有H2O2，从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。写出以上有关反应式。

2．金属钠、钾、镁、铝与水的作用

分别取一小块(绿豆大小)金属钠和钾，用滤纸吸干其表面煤油，把它们分别投入盛有半杯水的烧杯中，观察反应情况。为了安全起见，当金属块投入水中时，立即用倒置漏斗覆盖在烧杯口上。反应完后，滴入1～2滴酚酞试剂，检验溶液的酸碱性。根据反应进行的剧烈程度，说明钠、钾的金属活泼性。写出反应式。

分别取一小段镁条和一小块铝片，用砂纸擦去表面的氧化物，分别放入试管中，加入少量冷水，观察反应现象。然后加热煮沸，观察又有何现象发生，用酚酞指示剂检验产物酸碱性。写出反应式。

另取一小片铝片，用砂纸擦去其表面氧化物，然后在其上滴加2滴0.2 mol·L-1HgCl2溶液，观察产物的颜色和状态。用棉花或纸将液体擦干后，将此金属置于空气中，观察铝片上长出的白色铝毛。再将铝片置于盛水的试管中，观察氢气的放出，如反应缓慢可将试管加热观察反应现象。写出有关反应式。

(二)、镁、钙、钡、铝、锡、铅、锑、铋的氢氧化物的溶解性

(1) 在8支试管中，分别加入浓度均为0.5 mol·L-1的MgCl2、CaCl2、BaCl2、A1C13、SnCl2、Pb(NO3)2、SbCl3、Bi(NO3)3溶液各0.5 mL，均加入等体积新配制的2 mol·L-1 NaOH溶液，观察沉淀的生成并写出反应方程式。

把以上沉淀分成两份，分别加入6 mol·L-1 NaOH溶液和6 mol·L-1 HCl溶液，观察沉淀是否溶解，写出反应方程式。

(2) 在2支试管中，分别盛有0.5 mL 0.5 mol·L-1MgCl2、A1C13，加入等体积0.5 mol·L-1NH3·H2O，观察反应生成物的颜色和状态。往有沉淀的试管中加入饱和NH4Cl溶液，又有何现象?为什么?写出有关反应方程式。

(三)、I A、ⅡA元素的焰色反应

取镶有铂丝(也可用镍铬丝代替)的玻棒一根(铂丝的尖端弯成小环状)，先按下法清洁之：浸铂丝于纯6 mol·L-1 HCl溶液中(放在小试管内)，然后取出在氧化焰中灼烧片刻，再浸入酸

中，再灼烧，如此重复二至三次，至火焰不再呈现任何离子的特征颜色才算此铂丝洁净。

用洁净的铂丝分别蘸取1 mol·L-1LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2溶液在氧化焰中灼烧。观察火焰的颜色。在观察钾盐的焰色时要用一块钴玻璃片滤光后观察。本书末插图描述了火焰的颜色。

(四)、锡、铅、锑和铋的难溶盐

1．硫化物

(1) 硫化亚锡、硫化锡的生成和性质在二支试管中分别注入0.5 mL 0.5 mol·L-1SnCl2 溶液和SnCl4溶液，分别注入少许饱和硫化氢水溶液，观察沉淀的颜色有何不同。分别试验沉淀物与1 mol·L-1HCl、1 mol·L-1 (NH4)2S和(NH4)2S X溶液的反应。

通过硫化亚锡、硫化锡的实验得出什么结论?写出有关反应方程式。

(2) 铅、锑、铋硫化物在三支试管中分别加入0.5 mL 0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2、SbCl3、Bi(NO3)3，然后各加入少许0.1 mol·L-1饱和硫化氢水溶液，观察沉淀的颜色有何不同。

分别试验沉淀物与浓盐酸，2 mol·L-1NaOH、0.5 mol·L-1 (NH4)2S、(NH4)2S X、浓硝酸溶液的反应。

2．铅的难溶盐

(1) 氯化铅在0.5 mL蒸馏水中滴入5滴0.5 mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再滴入3～5滴稀盐酸，即有白色氯化铅沉淀生成。

将所得白色沉淀连同溶液一起加热，沉淀是否溶解?再把溶液冷却，又有什么变化?说明氯化铅的溶解度与温度的关系。

取以上白色沉淀少许，加入浓盐酸，观察沉淀溶解情况。

(2) 碘化铅取5滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液用水稀释至1 mL后，滴加1 mol·L-1 KI 溶液，即生成橙黄色碘化铅沉淀，试验它在热水和冷水中的溶解情况。

(3) 铬酸铅取5滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液，再滴加几滴0.5 mol·L-1 K2CrO4溶液。观察PbCrO4沉淀的生成。试验它在6 mol·L-1 HNO3和NaOH溶液中的溶解情况。写出有关反应方程式。

(4) 硫酸铅在l mL蒸馏水中滴入5滴0.5 mol·L-1Pb(NO3)2溶液，再滴入几滴0.1 mol·L-1Na2SO4溶液。即得白色PbSO4沉淀。加入少许固体NaAc，微热，并不断搅拌，沉淀是否溶解?解释上述现象。写出有关反应方程式。

根据实验现象并查阅手册，填写下表。

溶度积（Ksp）名称颜色溶解性

（水或其它试剂）

PbCl2

PbI2

PbCrO4

PbSO4

PbS

SnS

SnS2

(五)、PbO2以及NaBiO3的氧化性

1．在1滴0.002mol·L-1硫酸锰溶液中，加入3mL 2mol·L-1 H2SO4，再加入少量固体铋酸钠，微热，加少量水稀释，观察溶液颜色的变化，写出反应式。

2．取极少量二氧化铅，加入3mL2mol·L-1 H2SO4及1滴0.002mol·L-1硫酸锰溶液，微热，观察现象。写出反应的方程式。

3．取极少量二氧化铅，加入浓盐酸，观察现象，并鉴定反应产物，写出反应的方程式。

五、实验习题

1．今有未贴标签无色透明的氯化亚锡，四氯化锡溶液各一瓶，试设法鉴别。

2．若实验室中发生镁燃烧的事故，可否用水或二氧化碳灭火器扑灭？应用何种方法灭火?

3．怎样用平衡移动的原理解释MgCl2溶液中加入氨水有沉淀产生，再加入NH4Cl固体沉淀又溶解的现象？

4．将擦净的镁条投入滴有酚酞的水中，开始见镁条表面有红色，加热后红色消失，这是为什么？

5．NaBiO3和酸性MnSO4溶液反应过程中产生的气体是什么？

碱金属和碱土金属

第17章 碱金属和碱土金属 2. 以食盐为原料，如何制备下列物质？写出反应方程式。 Na NaOH Na 2O 2 Na 2CO 3 Na 2SO 3 Na 2S 2O 3 答：(1)电解熔融NaCl-CaCl 2混合物制备金属Na ： 2 NaCl(l) ==== 2 Na(l) + Cl 2(g) (2)电解NaCl 饱和溶液制备NaOH ： 2 NaCl + 2H 2O==== 2 NaOH + H 2(g) + Cl 2(g) (3)由步骤(1)中制备的 Na 在过量O 2中燃烧制备Na 2O 2 ： 2Na + O 2 ==== Na 2O 2 (4)用NaCl 饱和溶液吸收NH 3和CO 2析出NaHCO 3，煅烧NaHCO 3即得到Na 2CO 3： + CO 2 ===== NaHCO 3↓+ NH 4Cl NH 3 + NaCl + H 2O ===== Na 2CO 3 + H 2O ↑+ CO 2↑ 2NaHCO 3 也可用步骤(2)制备的NaOH 溶液吸收CO 2制备Na 2CO 3： 2 NaOH + CO 2 ==== Na 2CO 3 + H 2O (5)用步骤(2)制备的NaOH 溶液吸收SO 2制备Na 2SO 3 ： 2 NaOH + SO 2 ==== Na 2SO 3 + H 2O (6) 用步骤(5)制备的Na 2SO 3溶液与S 粉共煮制备Na 2S 2O 3 ： 电解 Na 2SO 3 + S ==== Na 2S 2O 3 3. 碱土金属碳酸盐的热分解反应如下： MCO 3(s) === MO(s) + CO 2(g) 根据下表中分解反应的热力学数据，计算它们的分解温度，总结碱土金属碳酸盐热稳定性的变化规律并简要说明原因。 碳酸盐 MgCO 3 CaCO 3 SrCO 3 BaCO 3 Δr H o (298 )/kJ ?mol -1 117 176 238 268 Δr S o (298 )/J ?mol -1?K -1 168 148 168 168 解：根据 Δr G o(T)＝Δr H o(298) - T ?Δr S o(298) ＝ 0 得 T ＝Δr H o(298)/Δr S o(298) 将表中数据带入上式求得各碱土金属碳酸盐的分解温度T 如下： 燃烧 电解 加热 加热

-碱金属和碱土金属元素习题

第17章碱金属和碱土金属习题1．选择题 17-1下列氢化物中，稳定性最强的是…………………………………………..( ) (A) RbH (B) KH (C) NaH (D) LiH 17-2下列关于锂和镁性质上的相似性的说法错误的是……………………….( ) (A) 锂和镁的氢氧化物受热时，可分解为相应的氧化物 (B) 锂和镁的氟化物、碳酸盐和磷酸盐都难溶于水 (C) 锂和镁的氯化物都能溶于有机溶剂 (D) 锂和镁的固体密度都小于1g/cm3，熔点都很低 17-3下列各组化合物中，均难溶于水的是……………………………………...（）(A) BaCrO4，LiF (B) Mg(OH)2，Ba(OH)2 (C) MgSO4，BaSO4(D) SrCl2，CaCl2 17-4下列氯化物在有机溶剂中溶解度最大的是……………………………….（）(A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) CaCl2 17-5下列碳酸盐的热稳定性顺序正确的是……………………………………. ( ) (A) BeCO3＞MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3(B) BaCO3＞CaCO3＞K2CO3 (C) BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3＞BeCO3(D) Li2CO3＞NaHCO3＞Na2CO3 17-6下列各金属在空气中燃烧生成的氧化物仅为普通氧化物的是…………( ) (A) K (B) Na (C) Li (D) Rb 17-7 已知Na +H2O == NaOH(aq) + 1/2H2Δr H m?＝－185.77kJ·mol-1 NaH + H2O == NaOH(aq) + H2Δr H m?＝－132.21 kJ·mol-1 则NaH 的生成热为………………………………………………………….( ) (A) –317.98 kJ·mol-1(B) +317.98 kJ·mol-1 (C) –53.56 kJ·mol-1(D) +53.96 kJ·mol-1 17-8下列各碳酸盐中溶解度最小的是………………………………………..( ) (A) NaHCO3(B) Na 2CO3 (C) Li2CO3(D) K2CO3 17-9 NaNO3和LiNO3都在1000K左右分解，其分解产物……………………( ) (A) 都是亚硝酸盐和O2(B) 都是氧化物和O2 (C) 都产生N2O和O2(D) 除了都有氧气外，其余产物均不同

第15章碱金属与碱土金属

第15章碱金属与碱土金属 教学要求 1．掌握碱金属、碱土金属单质的性质，了解其结构、制备、存在及用途与性质的关系。 2．掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途。 3．了解碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律。 4．掌握碱金属、碱土金属重要盐类的性质及用途，了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律。 教学时数4学时 15-1 碱金属和碱土金属的通性 碱金属元素原子的价电子层结构为ns1。因此，碱金属元素只有+1氧化态。碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。与同周期的元素比较，碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。随着原子量的增加(即原子半径增加)，电离能和电负性也依次降低，见表17—1。 碱金属性质的变化一般很有规律，但由于锂原子最小，所以有些性质表现特殊。事实上，除了它们的氧化态以外，锂及其化合物的性质与本族其它碱金属差别较大，而与周期表中锂的右下角元素镁有很多相似之处。 碱金属元素在化合时，多以形成离子键为特征，但在某些情况下也显共价性。气态双原子分子，如Na2、Cs2等就是以共价键结合的。碱金属元素形成化合物时，锂的共价倾向最大，铯最小。 与碱金属元素比较，碱土金属最外层有2个s电子。次外层电子数目和排列与相邻的

碱金属元素是相同的。由于核电荷相应增加了一个单位，对电子的引力要强一些，所以碱土金属的原子半径比相邻的碱金属要小些，电离能要大些，较难失去第一个价电子。失去第二个价电子的电离能约为第一电离能的一倍。从表面上看碱土金属要失去两个电子而形成二价正离子似乎很困难，实际上生成化合物时所释放的晶格能足以使它们失去第二个电子。它们的第三电离能约为第二电离能的4—8倍，要失去第三个电子很困难，因此，它们的主要氧化数是+2而不是+1和+3。由于上述原因，所以碱土金属的金属活泼性不如碱金属。比较它们的标准电极电势数值，也可以得到同样的结论。在这两族元素中，它们的原了半径和核电荷都由上而下逐渐增大，在这里，原子半径的影响是主要的，核对外层电子的引力逐渐减弱，失去电子的倾向逐渐增大，所以它们的金属活泼性由上而下逐渐增强。 碱金属和碱土金属团体均为金属晶格，碱土金属由于核外有2个有效成键电子，原于间距离较小，金属键强度较大，因此，它们的熔点、沸点和硬度均较碱金属高，导电性却低于碱金属。碱土金属的物理性质变化不如碱金属那么有规律，这是由于碱土金属晶格类型不是完全相同的缘故。碱金属皆为体立方晶格，碱土金属中，Be、Mg为六方晶格，Ca、Sr为面心立方晶格，Ba为体立方晶格。 这两族元素的离子各有不同的味道特征，如Li+离子味甜；K+、Na+离子味咸；Ba+离子味苦。 Li+离子的极化力是碱金属中最强的，它的溶剂化作用和形成共价的趋势异常的大，有人提出有“锂键”的存在，类似于氢键，如H—F···Li—F和（LiF2）2。 15-2 碱金属和碱土金属的单质 15-2-1 存在和制备 一、存在 由于碱金属和碱土金属的化学性质很活泼，所以它们只能以化合状态存在于自然界中。在碱金属中，钠和锂在地壳中分布很广，两者的丰度都为2.5%。主要矿物有钠长石Na[AlSi3O8]、和钾长石K[A1Si3O8]，光卤石KCl·MgCl2·6H 20及明矾石K2SO4·A12(SO4)3·24H2O等。海水中氯化钠的含量为2.7％，植物灰中也含有钾盐。锂的重要矿物为锂辉石Li2O·A1203 4SiO2，锂、铷和铯在自然界中储量较少且分散，被

碱金属碱土金属

第20章s区金属（ⅠA、ⅡA ） [教学要求] 1．掌握碱金属、碱土金属单质的性质，了解其存在、制备及用途与性质的关系。 2．掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途。 3．了解碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律。 4．掌握碱金属、碱土金属重要盐类的性质及用途，了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律。[教学重点] 1．碱金属、碱土金属的单质、氧化物、氢氧化物、重要盐类的性质。 2．碱金属、碱土金属性质递变的规律。 [教学难点] 碱金属、碱土金属的氢氧化物性质递变规律。 [教学时数] 2学时(课堂讨论课) [主要内容] 1．碱金属、碱土金属的通性。 2．碱金属、碱土金属单质的性质、制法及用途。 3．碱金属、碱土金属的氧化物、氢氧化物、氢化物、盐类、配合物的性质。 [教学内容] 碱金属和碱土金属是周期表ⅠA族和ⅡA族元素。ⅠA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它们的氧化物溶于水呈碱性，所以称为碱金属。ⅡA族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性的”和“土性的”（以前把粘土的主要成分，既难溶于水又难熔融的Al2O3称为“土”）之间。其中锂、铷、铯、铍是希有金属，钫和镭是放射性元素。钠、钾、镁、钙和钡在地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途广泛。 20-1 通性 1 结构：ns1-2 2 成键特征：+Ⅰ，+ Ⅱ离子型 3 I.E. χA在同周期最低。碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。 4 m.p. b.p. 硬度低，且从上自下，有高到低。 导电性ⅠA＞ⅡA 碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。碱金属和碱土金属团体均为金属晶格，碱土金属由于核外有2个有效成键电子，

碱金属和碱土金属

新乡医学院无机化学实验课教案首页 授课教师姓名及职称： 新乡医学院化学教研室年月日

实验碱金属和碱土金属（I-II） 一、实验目的 1．了解金属镁和氢氧化镁的性质； 2．比较镁、钙、钡难溶盐的生成和性质； 3．掌握钠、钾的鉴定方法。 二、实验原理 周期系第ⅠA族元素称为碱金属元素，价电子层结构为ns1；周期系第ⅡA族元素称为碱土金属元素，价电子层结构为ns2。这两族元素是周期系中最典型的金属元素，化学性质非常活泼，其单质都是强还原剂。 除LiOH为中强碱外，碱金属氢氧化物都是易溶的强碱。碱土金属氢氧化物的碱性小于碱金属氢氧化物，在水中的溶解度也较小，都能从溶液中沉淀析出。 碱金属盐多数易溶于水，只有少数几种盐难溶（如醋酸铀酰锌钠、四苯硼酸钠等），可利用它们的难溶性来鉴定Na+、K+离子。 在碱土金属盐中，硝酸盐、卤化物（氟化物除外）、醋酸盐易溶于水；碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、磷酸盐等难溶。可利用难溶盐的生成和溶解性的差异来鉴定Mg2+、Ca2+、Ba2+离子。 三、实验用品（略） 四、实验内容 （一）金属镁和氢氧化镁的性质 1．在2支试管中分别加入少量镁粉及蒸馏水约2mL，加热其中一支试管2～3min再分别加入酚酞指示剂1滴，观察溶液颜色变化，解释原因并写出反应式。 2．在2支试管中各加入0.1mol·L-1MgSO4溶液5滴，再分别滴加2mol·L-1NaOH溶液2～3滴，观察现象。然后在两试管中分别加入3mol·L-1NH4Cl溶液和2mol·L-1HCl数滴，观察现象并写出反应式。 （二）镁、钙、钡难溶盐的生成和性质 1．硫酸盐溶解度的比较 在3支试管中分别加入5滴0.1mol·L-1MgCl2、0.1mol·L-1CaCl2、0.1mol·L-1 BaCl2，然

碱金属和碱土金属

第 20 章 s 区元素 [ 教学要求] 1、了解碱金属和碱土金属的通性。 2、掌握碱金属和碱土金属的氢化物及氧化物的性质和用途。 3、掌握碱金属和碱土金属的氢氧化物及其盐类的性质和用途。[ 教学重点] 碱金属和碱土金属的单质及其重要化合物的性质变化规律 [ 教学难点] 碱金属和碱土金属的单质及其重要化合物的性质变化规律 [ 教学时数] 4 学时 [ 教学内容] 20-1 碱金属和碱土金属的通性 20-2 碱金属和碱土金属的单质 20-3 碱金属和碱土金属的化合物 ［教学方法与媒体］ 讲解，ppt展示 20-1 碱金属和碱土金属的通性 1、碱金属和碱土金属的基本性质 碱金属元素的一些基本性质 1决定碱金属的主要氧化态：＋1 2溶剂化强度最大（水化能为519kJ·mol-1)。

碱土金属元素的一些基本性质 讨论：Li 的φθ值为什么最负？Be 的φθ值最小？ 锂电对的数值乍看起来似乎反常，这个原子半径最小、电离能最高的元素倒成了最强的还原剂.显然与其溶剂化程度（水合分子数为25 . 3）和溶剂化强度（水合焓为-519 kJ ·mol -1 ）都是最大的有关。 φθ(Be 2+/Be) 明显低于同族其余电对，与其高电离能有关。无法被水合焓补偿： I 1 (Be) + I 2 (Be) = 2 656 kJ ·mol -1。 2、碱金属和碱土金属的存在 由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，因此在自然界均以化合态形式存在。钠、钾在地壳中分布很广，其丰度均为 2.5% 。锂、铷、铯在自然界中的储量很小且分散，被列为稀有金属。碱土金属的重要矿物较多，铍为稀有金属。 3、用途 一些元素的某些重要用途分述如下： 3 决定碱金属的主要氧化态：＋3。 4 电离势很高，I1＋I2＝2567kJ·mol -1，无法补偿其水合焓。 Li +/Li Na +/Na K +/K Rb +/Rb Cs +/Cs -3.04 -2.71 -2.93 -2.92 -2.92 Be 2+/Be Mg 2+/Mg Ca 2+/Ca Sr 2+/Sr Ba 2+/Ba -1.97 -2.36 -2.84 -2.89 -2.92 S 区金属元素相关电对的标准电极电势φ (Ox/Red) (单位：V)

厦大无机7碱金属和碱土金属

碱金属和碱土金属 1.试说明为什么Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的水合热依次减弱？ 2.某酸性BaCl2溶液中含少量FeCl3杂质。用Ba(OH)2或BaCO3调节溶液的pH值，均可把Fe3+沉淀为Fe(OH)3而除去。为什么？利用平衡移动原理进行讨论。 3.试解释为什么碱金属的液氨溶液，（1）有高的导电性；（2）是顺磁性的；（3）稀溶液呈兰色。 4.Rb2SO4的晶格能是－1729kJ·mol－1，溶解热是＋24kJ·mol－1，利用这些数据求SO42－的水合热（已知Rb+的水合热为－289.5kJ·mol－1）. 5.根据下图，可以由重晶石(BaSO4)作为原料，来制造金属钡及一些钡的化合物。试回答下列一些问题： C Na2CO3 C BaS BaCO3 BaSO 加热 BaO2 HCl HNO3 Ba Na2NO3 BaCl2·2H2O Ba(NO322 （1）现拟从重晶石制备BaCl2·2H2O。问应该采用哪些步骤，写出其化学方程式，并说明完成反应的理由。 （2）为何不能从BaS与硝酸作用直接制备Ba(NO3)2？ （3）为何工业上不采用BaCO3直接加热分解方法来制备BaO？ 6.利用下列数据计算KF和KI的晶格能。（单位kJ·mol－1） K＋（g）F－（g）I－（g） 水合能（kJ·mol－1）－360.2 －486.2 －268.6 KF KI 溶解热（kJ·mol－1）－17.6 20.5 由计算结果再联系有关理论加以讨论。 7.讨论Li＋、Na＋、K＋、Rb＋、Cs＋系列在水溶液的迁移率大小顺序？若在熔融盐中是否具有相同的顺序？ 8.Na2O2可作为潜水密闭舱中的供氧剂,这是根据它的什么特点？写出有关反应式。 9.写出M2O、M2O2、MO2与水反应的方程式，并加以比较。 10.如何用离子势概念说明碱金属、碱土金属氢氧化物的碱性是随M＋、M2＋离子半径的增大增强。 11.如何证明碱金属氢化物中的氢是带负电的组分？预测CaH2、LiH与水反应的产物？ 12.什么叫对角线规则？引起Li～Mg、Be～Al、B～Si三对元素性质上相似的原因是什么？ 13.下列每对化合物中，哪一个在水中的溶解度可能更大些？

无机化学实验二十二碱金属和碱土金属

实验二十二碱金属和碱土金属 [实验目的] 比较碱金属、碱土金属的活泼性。试验并比较碱土金属氢氧化物和盐类的溶解性。练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全措施。 [实验用品] 仪器：烧杯、试管、小刀、镊子、坩埚、坩埚钳、离心机 固体药品：钠、钾、镁条、醋酸钠 液体药品：汞、NaCl(1mol·L-1)、KCl(lmol·L-1)、MgC12(0.5mol·L-1)、CaC12(0.5mol·L-1)、BaC12(0.5mol·L-1)、新配制的NaOH(2mol·L-1)、氨水(6mol·L-1)、NH4Cl(饱和)、 Na2CO3(0.5mol·L-1、饱和)、HCl(2mol·L-1)、HAc(2mol·L-1、6mol·L-1)、HNO3(浓)、 Na2SO4(0.5mol·L-1)、CaSO4(饱和)、K2CrO4(0.5mol·L-1)、KSb(OH)6(饱和)、 (NH4)2C2O4(饱和)、NaHC4H4O6(饱和)、AlCl3(0.5mol·L-1) 材料：铂丝(或镍铬丝)、pH试纸、钴玻璃、滤纸 [实验内容] 一、钠、钾、镁的性质 1．钠与空气中氧的作用 用镊子取一小块金属钠（绿豆大），用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即置于坩埚中加热。当钠开始燃烧时，停止加热。观察反应情况和产物的颜色、状态。冷却后，往坩埚中加入2ml蒸馏水使产物溶解，然后把溶液转移到一支试管中，用pH试纸测定溶液的酸碱性。再用2mol·L-1H2SO4酸化，滴加1～２滴0.01mol·L-1KMnO4溶液。观察紫色是否褪去。由此说明水溶液是有H2O2，从而推知钠在空气中燃烧是否有Na2O2生成。写出以上有关反应方程式。 现象和解释 2Na + O2Na2O2黄色粉末 Na2O2 + 2H2O == H2O2++ 2NaOH 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ == 2Mn2+ + 8H2O + 5O2 2、钠、钾、镁与水的作用 用镊子取一小块金属钾和金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，切去表面的氧化膜，立即将它们分别放入盛水的烧杯中。可将事先准备好的合适漏斗倒扣在烧杯上，以确保安全。观察两者与水反应的情况，并进行比较。反应终止后，滴入1～2滴酚酞试剂，检验溶液的酸碱性。根据反应

第17章 碱金属和碱土金属习题

第17章碱金属和碱土金属习题目录 一判断题；二选择题；三填空题；四完成反应方程式；五计算和解释 一判断题(返回目录) 1 重水是由H和18O组成的水。（） 2 氢在自然界中主要以单质形式存在。（） 3 由于H2是双原子分子，所以H2比He的扩散速率小。（） 4 氢气是最轻的单质，所以它的熔点和沸点在所有单质中最低。（） 5 因为氢分子的极化率大于氦分子的极化率，所以氢的熔点比氦高。（） 6 常温下H2的化学性质不很活泼，其原因之一是H-H键键能较大。（） 7 在HMn(CO)5中，H原子与Mn原子以Mn-H键相结合。（） 8 在H[Cr(CO)5]2分子中存在着Cr-H-Cr氢桥键。（）。 9 如果某氢化物的水溶液为碱性，则此氢化物必为离子型氢化物。（） 10 碱金属氢化物都具有NaCl型晶体结构。（） 11 H-在水溶液中不能存在。（） 12 通常，s区元素只有一种稳定的氧化态。（） 13 由于s区、p区元素性质活泼，它们都不能以单质的形式存在于自然界。（） 14 s区元素在自然界不以单质形式存在。（） 15 金属钙保存在煤油中。（） 16 由于s区元素单质的密度很小，它们都可以浸在煤油中保存。（） 17 碱金属熔点的高低次序为Li>Na>K>Rb>Cs。（） 18 碱土金属的E(M2+/M)从Be到Ba依次变大。（） 19 N2只能与碱土金属直接作用形成氮化物。（） 20 在周期表中，处于对角线位置的元素性质相似，这称为对角线规则。（） 21 所有碱金属和碱土金属都能形成稳定的过氧化物。（） 22 s区元素形成的化合物大多是离子型化合物。（） 23 由于E(Li+/Li)最小，所以锂是金属性最强的元素。（） 24 碱土金属氢化物的熔点比同周期碱金属的氢化物熔点高。（） 25 碱金属的所有盐类都是无色的。（）

碱金属与碱土金属

锂，银白色金属。质软。露置湿空气中渐变黄色。遇水反应生成氢氧化锂和氢气，与稀盐酸和稀硫酸迅速作用，放出氢气，与冷硫酸作用较慢，与硝酸作用猛烈。溶于氨水后成蓝色溶液。常温下不与氧起反应，加热至100℃以上时生成氧化锂，红热时能与氢作用。一定条件下能与氮、卤素和硫直接化合。遇水、氮、酸或氧化剂有起火和爆炸危险。 钠，银白色立方体结构金属。新切面发光，在空气中氧化转变为暗灰色。质软而轻，密度比水小，在-20℃时变硬，遇水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气并产生大量热量而自燃或爆炸。在空气中，燃烧时发亮黄色火焰。遇乙醇也会反应，跟乙醇的羟基反应，生成氢气和乙醇钠，同时放出热量。能与卤素和磷直接化合。能还原许多氧化物成元素状态，也能还原金属氯化物。溶于液氨时成蓝色溶液。在氨中加热生成氨基钠。溶于汞生成钠汞齐。有腐蚀性。 铍，钢灰色的稀有金属，是最轻的碱土金属元素，也是最轻的结构金属之一。呈灰白色，质坚硬。和锂一样，也形成保护性氧化层，故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水，微溶于热水，可溶于稀盐酸，稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高

的温度下，也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价，可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。 镁，银白色的金属，是轻金属之一，具有延展性，金属镁无磁性，且有良好的热消散性。空气中，镁的表面会生成一层很薄的氧化膜，使空气很难与它反应。镁和醇、水反应能够生成氢气。粉末或带状的镁在空气中燃烧时会发出强烈的白光。在氮气中进行高温加热，镁会生成氮化镁；镁也可以和卤素发生强烈反应；镁也能直接与硫化合。具有比较强的还原性，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中。镁能直接与氮、硫和卤素等化合。 钙，银白色的轻金属。质软。化学性质活泼，能与水、酸反应，有氢气产生。在空气在其表面会形成一层氧化物和氮化物薄膜，以防止继续受到腐蚀。加热时，几乎能还原所有的金属氧化物。 氟，淡黄色的气体，有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧，同时能使容器破裂，量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟

碱金属的化学性质

第十七章碱金属和碱土金属 [教学要求] 1．熟悉碱金属和碱土金属的通性；了解碱金属和碱土金属的单质及物理性质和化学性质。 2．了解M+ 和M2+离子的特征；熟悉氧化物、氧氢化物、盐类。 [教学重点] 1．碱金属和碱土金属的通性。 2．氧化物、氧氢化物、盐类。 [教学难点] 1．碱金属和碱土金属的单质及物理性质和化学性质。 2．M+ 和M2+离子的特征。 [教学时数] 2学时 [教学内容] 碱金属和碱土金属是周期表ⅠA族和ⅡA族元素。ⅠA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它们的氧化物溶于水呈碱性，所以称为碱金属。ⅡA 族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元素。由于钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性的”和“土性的”（以前把粘土的主要成分，既难溶于水又难熔融 的Al 2O 3 称为“土”）之间。其中锂、铷、铯、铍是稀有金属，钫和镭是放射性元 素。钠、钾、镁、钙和钡在地壳内蕴藏较丰富，它们的单质和化合物用途广泛，本章将重点介绍它们。 §17-1 碱金属和碱土金属的通性 表17—1列举了碱金属和碱土金属的一些重要性质。 碱金属元素原子的价电子层结构为ns1。因此，碱金属元素只有+1氧化态。碱金属原子最外层只有一个电子，次外层为8电子(Li为2电子)，对核电荷的屏蔽效应较强，所以这一个价电子离核校远，特别容易失去，因此，各周期元素的第一电离能以碱金属为最低。与同周期的元素比较，碱金属原子体积最大，只有一个成键电子，在固体中原子间的引力较小，所以它们的熔点、沸点、硬度、升华热都很低，并随着Li一Na—K一Rb一Cs的顺序而下降。随着原子量的增加(即原子半径增加)，电离能和电负性也依次降低，见表17—1。

第17章碱金属和碱土金属

第十七章碱金属和碱土金属 一、选择题 1 下列成对元素中化学性质最相似的是: （） a. Be 和Mg b. Mg 和Al c. Li 和Be d. Be 和Al 2 下列元素中，第一电离能最小的是: （） a. Li b. Be c. Na d. Mg 3 下列最稳定的氮化物是: （） a. Li3N b. Na3N c. K3N d. Ba3N2 4 下列水合离子生成时，放出热量最少的是: （） a. Li+ b. Na+ c. K+ d. Mg2+ 5 下列化合物中，键的离子性最小的是: （） a. LiCl b. NaCl c.KCl d. BaCl2 6 下列碳酸盐中，热稳定性最差的是: （） a. BaCO3 b. CaCO3 c Na2CO3 8 下列化合物中，在水中溶解度最小的是: （） a. NaF b. KF c.CaF2 d. BaF2 9 关于s 区元素的性质，下列叙述中不正确的是: （） a. 由于s 区元素的电负性小，所以都形成典型的离子型化合物； b. 在s 区元素中，Be、Mg 因表面形成致密的氧化物保护膜而对水较稳定； c. s 区元素的单质都有很强的还原性 d. 除Be、Mg 外，其他s 区元素的硝酸盐或氯酸盐都可做焰火材料。 10 关于Mg , Ca , Sr , Ba 及其化合物的性质，下列叙述中不正确的是: （） a. 单质都可以在氮气中燃烧生成氮化物M3N2； b. 单质都易与水、水蒸气反应得到氢气； c. M(HCO3)2在水中的溶解度大MCO3 的溶解度； d. 这些元素几乎总是生成+2 价离子。 二、填空题 1 金属锂应保存在—中，金属钠和钾应保存在—中。 2 在s 区金属中，熔点最高的是——，熔点最低的是——，密度最小的是——，硬 度最小的是——。 3 在CaCO3 , CaSO 4 , Ca(OH)2 , CaCl2 , Ca(HCO3)2五种化合物中，溶解度最小的是——。

第一章 碱金属和碱土金属练习题

第一章碱金属和碱土金属练习题一、完成并配平下列化学反应方程式： （1）钾的氧化物和水反应： ① K 2O ② K 2 O 2 ③ KO 2 ④ KO 3 (2) 钾的氧化物吸收CO 2 。 ① K 2O ② K 2 O 2 ③ KO 2 ④ KO 3 （3）下列化合物与水反应： ① NaH ② Mg 3N 2 ③ XeOF 4 ④ BaS ⑤ NaAlH 4 ⑥ NaBH 4 (4) 下列化合物受热分解： ① NaNO 3② LiNO 3 ③ Mg(NO 3 ) 2 ④ CaO 2 ⑤ KO 2 ⑥ KO 3 ⑦ MgCl 2·6H 2 O ⑧CaCl 2 ·6H 2 O (5) 氢化物LiH与下列化合物反应。 ① B 2H 6 ② AlCl 3 ③ TiCl 4 （6）以重晶石为主要原料制备BaCl 2和BaO 2 ; (7) 以KCl为主要原料制备KClO 3和O 2 二、填空。

（1）比较在水中的溶解度的大小（用“>”或“<”填空）。 ① LiF NaF ② Li 2CO 3 Na 2CO 3 ③ Na 2CO 3 NaHCO 3 ④ CaCO 3 Ca(HCO 3)2 ⑤ Na 2SiF 6 K 2SiF 6 ⑥ Na 2PtCl 6 K 2PtCl 6 ⑦ NaClO 4 KClO 4 ⑧ CaCO 3 CaSO 4 ⑨ BaCO 3 BaSO 4 ⑩ CaCO 3 CaC 2O 4 (2) 给出下列物质的矿物名称。 a 、NaNO 3 b 、NaCl c 、KCl ·MgCl 2·6H 2O d 、B e 3Al 2Si 6O 18 e 、MgCO 3 f 、MgCO 3·CaCO 3 g 、CaSO 4·2H 2O h 、CaCO 3 i 、Ca 5（PO 4）3F j 、CaF 2 k 、SrSO 4 l 、BaSO 4 (3) 比较化合物的热稳定性（用“>”或“<”填空）。 ① Li 2CO 3 Na 2CO 3 ② Na 2CO 3 NaHCO 3 ③ Na 2CO 3 MgCO 3 ④ Li 3N Na 3N ⑤ Ba 3N 2 Ca 3N 2 ⑥ LiH NaH ⑦ NaI 3 KI 3 ⑧ Na 2O 2 Li 2O 2 (4) 用“>”或“<”填空. ① 在NaOH 溶液中的溶解度 Be （OH 2) Mg （OH 2)； ② 在NaOH 溶液中的溶解速率 Li Na ； ③ 在浓HNO 3溶液中的溶解速率 Be Mg ； ④ 溶液的碱性 Be （OH 2) Ca （OH 2)； 三、简答题 （1）电解熔盐NaCl 制备金属钠时加入CaCl 2为助剂；电解熔盐BeCl 2制备金属铍时也加入CaCl 2为助剂。CaCl 2助剂的作用是否相同？ （2）为什么BeCl 2为共价化合物而MgCl 2为离子化合物。