第十二章 s区元素
5、举例说明铍与铝的相似性。
答:Be 和Al 单质及化合物性质有许多相似之处,可以从以下 几个方面来理解:
(1) Be 和Al 都是两性金属,不仅能溶于酸也都溶于强碱,放 出氢气;
(2) Be 和Al 的氢氧化物都是两性化合物,易溶于强碱; (3) Be 和Al 都是共价化合物,易升华,聚合,易溶于有机溶 剂; (4) Be 和Al 常温下不与水作用,与冷的浓硝酸接触时都发生 钝化现象; (5) Be 和Al 的盐都易水解。
C、 KO2
D、 BaO2
12、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
碱金属的基本性质
元素 性质
Li Na K Rb Cs
原子半径/pm 152 153.7 227.2 247.5 265.4
离子半径/pm 68 97 133 147 167
第一电离势 kJ/ 521 499 421 405 371 第二电离势 mol 7295 4591 3088 2675 2436
9、下列化合物中键的离子性最小的是 (p387)
A、 LiCl
B、 NaCl
C、 KCl
D、 BaCl2
10、下列碳酸盐中热稳定性最差的是(p389---390)
A、 BaCO3
B、CaCO3
C、 K2CO3 D、 Na2CO3
11、下列化合物中具有顺磁性的是(p382 385)
A、 Na2O2
B、 SrO
四、完成并配平下列反应方程式 1、在过氧化钠固体上滴加热水
2Na2O2 + 2H2O(热) = 4NaOH + O2 ↑
2、将二氧化碳通入过氧化钠 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ↑
3、将氮化镁投入水中 Mg3N2 + 6H2O = Mg(OH)2 ↓ + 2NH3
4、向氯化锂溶液中滴加磷酸氢二钠溶液 3Li+ + HPO42- = Li3PO4 ↓ + H+
电负性
0.98 0.93 0.82 0.82 0.79
标准电极电势(酸) -3.045 -2.711 -2.923 -2.925 -2.923
M+(g)水合热 /kJ·mol-1
519 406 322 293 264
碱土金属的基本性质
元素 性质
原子半径/pm 离子半径/pm 第一电离势
第二电离势 kJ/ mol
1921 1577 1443 1305
一、根据标准电极电势,锂的活泼性应比铯更大, 但实际上与水反应不如钠剧烈。这是因为:
(1)锂的熔点较高,反应时产生的热量不能使它熔 化,而钠与水反应时放出的热可以使钠熔化,因而固 体锂与水接触的表面不如液态钠大;
(2)反应产物LiOH的溶解度较小,它覆盖在锂的表 面,阻碍反应的进行。
第三电离势
电负性
标准电极电势(酸) 标准电极电势(碱)
M2+(g)水合热 /kJ·mol-1
Be 111.3
35 905 1768 14939 1.57 -1.85 -2.28
2494
Mg Ca Sr Ba 160 197.3 215.1 217.3 66 99 112 134 742 593 552 564 1460 1152 1070 971 7658 4942 4351 3575 1.31 1.00 0.95 0.89 -2.375 -2.76 -2.89 -2.90 -2.69 -3.02 -2.99 -2.97
A、 Li
B、 Be
C、Na
D、 Mg
6、下列最稳定的氮化物是(p378)
A、 Li3N
B、 Na3N
C、K3N
7、下列水合离子生成时放出热量最少的是
A、Li+
B、 Na+
C、 K+
D、 Ba3N2 D、 Mg2+
8、下列最稳定的过氧化物是
A、Li2O2
B、 Na2O2
C、 K2O2 D、 Rb2O2
M2CO3>MHCO3>H2CO3
p430另外一种解释
三、填空题 1、锂应保存在 液态石蜡 中,钠和钾应保存在 煤油 中。
2、在s 区金属中熔点最高的是 Be ,熔点最低的是 Cs ,密 度最小的是 Li ,硬度最小的是 Cs 。
3、周期表中处于斜线位置的B 与Si、 Be 与Al 、 Li 与Mg 性质十分相似,人们习惯上把这种现象称之为斜线规则或对角线 规则。
3、NaNO3受热分解的产物是(p389)
A、Na2O,NO2,O2
B、NaNO2,O2
C、NaNO2,NO2,O2
D、Na2O,NO,O2
4、下列哪对元素的化学性质最相似 (p395) A、 Be 和Mg B、Mg 和Al C、Li 和Be
Al
D、 Be 和
5、下列元素中第一电离能最小的是 (p373)
二、碱性的变化
当金属离子(R)的电子构型相同时,则1/2值愈
小,金属氢氧化物的碱性愈强。
氢氧化物 1/2 碱性 氢氧化物 1/2 碱性
碱 LiOH 性 NaOH 增 强 KOH ↓ RbOH
3.8 强碱 Be(OH)2 7.6 两性 3.2 强碱 Mg(OH)2 5.5 中强碱 2.7 强碱 Ca(OH)2 4.5 强碱 2.6 强碱 Sr(OH)2 4.2 强碱
二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√” 错的填“×”)
1、因为氢可以形成H+,所以可以把它划分为碱金属。 ( √ )
2、铍和其同组元素相比离子半径小极化作用强所以形成键具
有较多共价性。(p374)
(√)
3、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。
(×)
4、碱金属是很强的还原剂所以碱金属的水溶液也是很强的还
碱金属和碱土金属
IA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。它们 的氧化物溶于水呈强碱性,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”和“土性”(以前把 粘土的主要成分Al2O3称为“土”)之间,所以称为碱土金属, 现习惯上把铍和镁也包括在内。
5、Be(OH)2 与Mg(OH)2 性质的最大差异是 Be(OH)2 具有两性, 既溶于酸又溶于强碱 ;Mg(OH)2 为碱性,只溶于酸 。
6、电解熔盐法制得的金属钠中一般含有少量的 金属钙 ,其 原因是 电解时加入CaCl2 助溶剂而有少量的钙电解时析出 。
7、熔盐电解法生产金属铍时加入NaCl 的作用是增加熔盐的导 电性。
8、盛Ba(OH)2 的试剂瓶在空气中放置一段时间后, 瓶内出现一 层白膜是 BaCO3 。
9、ⅡA 族元素中性质表现特殊的元素是 Be ,他与p 区元素 中的 Al 性质极相似,如两者的氯化物都是 共价 化合物在有机 溶剂中溶解度较大。
10、碱土金属的氧化物从上至下晶格能依次 减小 ,硬度逐渐 减小 ,熔点依次 降低 。
5、六水合氯化镁受热分解 MgCl2•6H2O = Mg(OH)Cl + HCl ↑ + 5H2O (加热)
6、金属钠和氯化钾共热 Na(s) + K = NaCl + K(g) (加热)
7、金属铍溶于氢氧化钠溶液中 Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2 ↑
8、用NaH 还原四氯化钛 TiCl4 + 4NaH = Ti + 2H2 ↑ + NaCl
原剂
(×)
5、碱金属的氢氧化物都是强碱性的(p386) (LiOH中等强度)
(× )
6、氧化数为+2的碱土金属离子在过量碱性溶液中都是以氢氧
化物的形式存在
(×)
(Be(OH)2两性) 7、碱金属和碱土金属很活泼,因此在自然界中没有它们的游
离状态
(√)
8、CaH2便于携带,与水分解放出H2, 故野外常用它来制取氢
4、给出下列物质的化学式 (1) 萤石 CaF2 ;(2) 生石膏 CaSO4·2H2O ;(3) 天青石 SrSO4 ; (4) 方解石 CaCO3 ;(5) 光卤石 KCl·MgCl2·6 H2O ;(6) 智利硝 石 NaNO3 ;(7) 芒硝 Na2SO4·10H2O ;(8) 纯碱 Na2CO3 ;
焰火材料
13、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(p378) C、M(HCO3)2 在水中的溶解度大于MCO3 的溶解度 (p392) D、这些元素几乎总是生成+2 价离子
答:(1)将三种物质分别加水溶解,能溶于水的是Ba(OH)2。 (2)往不溶于水的两种物质中分别加入HCl,有气体产生的是 MgCO3,无气体产生的是Mg(OH)2。
4、钾要比钠活泼,但可以通过反应Na + KCl = NaCl + K制备 金属钾,请解释原因并分析由此制备金属钾是否切实可行?
答:钾的沸点为759℃, 钠的沸点为881.4℃, 钾的沸点比钠的沸 点低122.4 ℃, 控制温度在钠和钾沸点之间,则生成的钾从反应 体系中挥发出来,有利于平衡向生成钾的方向移动。由于反应 是一个平衡过程,反应不够彻底,同时钾易溶于熔融的氯化物 中,或生成超氧化物等因素,此方法并不切实可行。