化学竞赛无机化学绝密课件 碱金属和碱土金属

锂Li锂在地壳中的质量(zhìliàng)含量为2.010－3%第十一章碱金属和碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)

锂辉石LiAlSiO3

2

（）精品资料钠

Na钠在地壳(dìqiào)中的质量含量为2.3%列第6位钠长石NaAlSi3O8芒硝(mángxiāo)Na2SO4•10H2O海水中的NaCl精品资料钾

K钾在地壳(dìqiào)中的质量含量为2.1%列第8位钾长石KAlSi3O8海水中的钾离子(lízǐ)精品资料铷Rb与钾共生(gòngshēng)铷在地壳(dìqiào)中的质量含量为9.010－3%精品资料铯Cs与钾共生(gòngshēng)铯在地壳中的质量(zhìliàng)含量为3.010－4%精品资料铍Be铍在地壳中的质量(zhìliàng)含量为2.610－4%绿柱石3BeO•Al2O3•6SiO2精品资料镁

Mg镁在地壳(dìqiào)中的质量含量为2.3%列第7位光卤石KMgCl3•6H2O白云石CaMgCO3

2

菱镁矿MgCO3

海水中的镁离子（

）精品资料钙Ca钙在地壳中的质量(zhìliàng)含量为4.1%列第5位。碳酸盐及硫酸盐矿物(kuàngwù)精品资料锶Sr锶在地壳中的质量(zhìliàng)含量为0.037%列第16位。碳酸盐及硫酸盐矿物(kuàngwù)精品资料钡Ba钡在地壳中的质量(zhìliàng)含量为0.050%列第14位。碳酸盐及硫酸盐矿物(kuàngwù)精品资料地壳中质量百分(bǎifēn)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%）精品资料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%）

精品资料11.1金属单质(dānzhì)的性质碱金属和碱土金属的单质均具有(jùyǒu)银白色的金属光泽、良好的导电性和延展性。精品资料碱金属的熔点较低，最高的锂为180.5℃，其余(qíyú)均在100℃以下。最低的铯为28.5℃，在手中即可熔化(rónghuà)。精品资料质量(zhìliàng)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(héjīn)的熔点约为–12℃。精品资料碱土金属的熔点(róngdiǎn)明显高于碱金属。最低的镁为650℃。最高的铍为1287℃。精品资料碱金属质地(zhìdì)较软，可以用刀子切割。碱金属的密度(mìdù)都较小，属于轻金属，其中锂、钠、钾的密度(mìdù)比水还小。精品资料锂是最轻的金属，其密度大约(dàyuē)是水的一半。碱土金属的密度也不大，其中(qízhōng)密度最大的是钡，也只有3.62。精品资料碱金属和碱土金属，具有(jùyǒu)金属单质的各种化学性质和活泼金属的特殊性质。精品资料碱金属和碱土金属，可以和氧气(yǎngqì)反应生成含氧的二元化合物。高温(gāowēn)下IIA族的Mg，Ca，Sr，Ba可以和N2直接化合3Ca+N2———Ca3N2

，例如410℃精品资料IA族的Li在加热(jiārè)条件下可以和N2直接化合。6Li+N2——2Li3N精品资料除Be，Mg之外，均与水剧烈反应(fǎnyìng)。例如金属Na

2Na

+2H2O——2NaOH+H2

精品资料Ca+2H2O——

CaOH2+H2

（）Ca与水的反应(fǎnyìng)要比Na和K平和得多Na和K等金属(jīnshǔ)还原性强，与水反应猛烈。精品资料钠、钾等金属(jīnshǔ)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(jùliè)，可以控制。精品资料

2Na•nHg+2H2O——2NaOH+H2+2nHg（）例如(lìrú)钠汞齐Na•nHg与水反应的方程式可以写成精品资料Mg可以与热水发生反应(fǎnyìng)，也可以与NH4Cl的水溶液发生反应(fǎnyìng)，放出H2。Mg与冷水反应极慢，生成的MgOH2

膜阻碍了反应的进行。（）精品资料因为MgOH2

是一种碱性物质，

Ksp=5.6110－12，属于溶解度较大的难溶物。（

）故NH4Cl水解(shuǐjiě)产生的酸足以将其膜溶解掉。精品资料碱金属和碱土金属等活泼(huópo)金属可用来置换稀有金属ZrO2+2Ca———Zr+2CaO加热精品资料除Be与H2直接化合(huàhé)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(qíyú)碱金属和碱土金属均可以在300700℃下与H2反应。精品资料例如(lìrú)NaH为白色离子晶体(jīngtǐ)，其中H的氧化数为－1，Na为+1。

2Na+H2———2NaH加热精品资料NaH是强还原剂。LiH，NaH，KH，RbH中，LiH最稳定(wěndìng)。KH+H2O——KOH+H2TiCl4+4NaH———Ti+2H2+4NaCl加热精品资料11.2碱金属和碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)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(bùtónɡ)的主产物。精品资料碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)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(ɡuòyǎnɡhuàwù)Na2O2，超氧化物KO2，RbO2和CsO2。精品资料钠、钾的正常氧化物可以(kěyǐ)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↑

例如加热精品资料在真空(zhēnkōng)中，使叠氮化钠与亚硝酸钠反应，可以制备Na2O3NaN3+NaNO2———2Na2O+5N2↑加热精品资料在隔绝空气(kōngqì)的条件下，将金属钾与硝酸钾一同加热，可以制备K2O10K+2KNO3———6K2O+N2↑加热精品资料

2BaO+O2———2BaO2>500℃过氧化钡的生成可以(kěyǐ)通过下面反应实现过氧化锶的制取与过氧化钡相似(xiānɡsì)，但除加热之外还要加高压。精品资料CaO2可以(kěyǐ)由硝酸钙在碱性条件下与H2O2反应制得。但完全(wánquán)无水的MgO2尚未制得。水合的CaO2和MgO2可以用强干燥剂脱水，但很难将水脱净。精品资料Be没有(méiyǒu)超氧化物。

其余超氧化物，可采用使高压氧气通过加热的过氧化物的方法制得，如超氧化钡Ba

2。（O2）精品资料金属(jīnshǔ)的臭氧化物，也属于含氧二元化合物。K，Rb，Cs有臭氧化物。精品资料臭氧化物可以通过(tōngguò)下面反应制取，如臭氧化钾4KOH（s）+4O3（g）——4KO3（s）+2H2O（s）+O2（g）精品资料臭氧化物不稳定(wěndìng)，橘红色的KO3易分解2KO3——2KO2+O2↑臭氧化物与H2O反应(fǎnyìng)，例如

4KO3+2H2O——4KOH+5O2↑精品资料其余(qíyú)氧化物均与H2O剧烈反应。煅烧(duànshāo)过的BeO，MgO难溶于水。而且BeO，MgO的熔点高，可做耐火材料。精品资料11.2.2氢氧化物(qīnɡyǎnɡhuàwù)其余碱金属和碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)的氢氧化物均为碱性。碱金属和碱土金属的氢氧化物中只有Be2显两性。（OH）精品资料Be

2与酸反应（OH）（

）BeOH2+2H+——Be2+

+2H2O（

）（

）BeOH2+2OH－——Be

[OH4]2－Be

2与碱反应（OH）（

）BeOH2+2OH－——BeO22－+2H2O或写成精品资料氧化物的水化物一般(yībān)键联形式是究竟是酸式解离，还是(háishi)碱式解离，取决于M的电场。MOH精品资料若M的电场强，氧的电子云偏向M和O之间，从而(cóngér)加强M－O键；同时(tóngshí)氧的电子云在O和H之间密度降低，故削弱了O－H键。MOH精品资料这时氢氧化物则倾向(qīngxiàng)于酸式解离总之，电场强酸(qiánɡsuān)式解离。MOH精品资料若M的电场弱，吸引(xīyǐn)氧的电子云的能力差，而O对H的吸引(xīyǐn)增强。

结果是易于碱式解离MOHMOH精品资料M电场的强弱，可用离子(lízǐ)势来衡量式中Z是离子(lízǐ)电荷数r是以pm为单位的离子半径的数值=Zr精品资料显然Z值越大，r值越小时(xiǎoshí)，离子势值越大。=Zr精品资料经验(jīngyàn)表明酸式解离(jiělí)两性0.22<<0.32碱式解离0.22>>0.32精品资料Li+Na+K+Rb+Cs+

Z11111r/pm591021381521670.130.100.0850.0810.077对于(duìyú)碱金属和碱土金属的计算结果如下精品资料Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+

Z22222r/pm27721001181350.270.170.140.130.12精品资料Na+K+Rb+Cs+

0.100.0850.0810.077Na+，K+，Rb+，Cs+的

≤0.1，故MOH均为碱性碱式解离0.22>精品资料Li+

Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+

0.13

0.270.170.140.130.12碱式解离0.22>Li+，Mg2+，Ca2+，Sr2+，Ba2+

<0.2，故LiOH及MOH2亦均为碱性。（

）精品资料Li+Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+

0.130.270.170.140.130.12Be2+

=0.27，故BeOH2显两性。（

）两性0.22<<0.32精品资料作为(zuòwéi)一种经验规律，使用时要合理掌握。需要注意的是，使用的大小所进行的上述判断，既有它的合理性，又有它不严格、不确切的一面。精品资料11.2.3盐类碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)的硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、草酸盐以及除BeF2之外的氟化物均难溶。1.难溶盐精品资料上述难溶盐中除硫酸盐外，其余(qíyú)盐均溶于盐酸。还有黄色(huángsè)的SrCrO4，黄色(huángsè)的BaCrO4，也是难溶盐。精品资料

碱金属难溶盐和微溶盐较少，列举如下：Ksp氟化锂LiF1.8410－3碳酸锂Li2CO32.510－2磷酸(línsuān)锂Li3PO42.3710－11精品资料砷酸铀酰锂LiUO2AsO4Ksp=1.510－19

−UO2铀酰基其中(qízhōng)U（VI）AsO43−砷酸根(suāngēn)其中As（V）精品资料

锑酸钠Na

[

SbOH

6]

Ksp=410－8

（）砷酸铀酰钠NaUO2AsO4Ksp=1.3710－22

六硝基合钴（III）酸铵钠Na2

[

Co6]（NH4）

（NO2）

Ksp=2.210－11

精品资料高碘酸钾KIO4

Ksp=3.7410－4

高氯酸钾KClO4

Ksp=1.0510－2

精品资料六氯合铂（IV）酸钾K2[

PtCl6]Ksp=6.010－6

六氟合铂（IV）酸钾K2[

PtF6]Ksp=2.910－5

六氟合硅（IV）酸钾K2[

SiF6]Ksp=8.710－7

精品资料高碘酸铷RbIO4

Ksp=5.510－4

高氯酸铷RbClO4

Ksp=3.010－3

精品资料六氯合铂（IV）酸铷Rb2[

PtCl6]Ksp=6.310－8

六氟合铂（IV）酸铷Rb2[

PtF6

]Ksp=7.710－7

精品资料六氟合硅（IV）酸铷Rb2[

SiF6]Ksp=510－7

六硝基合钴（III）酸铷Rb3

[

Co6]（NO2）

Ksp=1.510－15

精品资料Ksp=5.1610－6

高碘酸铯CsIO4高锰酸铯CsMnO4

Ksp=8.210－5

高氯酸铯CsClO4Ksp=3.9510－3

精品资料六氯合铂（IV）酸铯Cs2[

PtCl6]Ksp=3.210－8

六氟合铂（IV）酸铯Cs2[

PtF6]Ksp=2.410－6

六氟合硅（IV）酸色Cs2[

SiF6]Ksp=1.310－5

精品资料六硝基合钴（III）酸铯Cs3

[

Co6]（NO2）

Ksp=5.710－16

氟硼酸铯CsBF4

Ksp=510－5

精品资料酒石酸氢钾KHC4H4O6也是一种(yīzhǒnɡ)难溶性钾盐酒石酸是一种(yīzhǒnɡ)二元有机酸——二羟基丁二酸精品资料分析化学中，使用醋酸铀酰锌与Na+反应生成(shēnɡchénɡ)淡黄色结晶状的醋酸铀酰锌钠沉淀，以鉴定钠的存在。Na++Zn2++3UO22++9Ac―+9H2ONaZn

UO23Ac

9•9H2O↓（

）（

）精品资料分析化学(fēnxīhuàxué)中，使用六硝基合钴（III）酸钠与K+反应生成黄色六硝基合钴（III）酸钠钾沉淀以鉴定(jiàndìng)钾的存在。2K++Na++[

Co6]

3―

（NO2）K2Na[

CoNO26

]↓（）精品资料2.结晶水合盐类阳离子半径(bànjìng)越小，电荷越高，对水分子的引力越大，形成结晶水合盐类的倾向越大。精品资料事实上碱金属盐类中，锂盐几乎全部形成(xíngchéng)水合盐类。大多数钠盐带有结晶水。大多数钾盐不带结晶水。铷盐和铯盐很少带有结晶水。精品资料配制炸药(zhàyào)使用KNO3和KClO3而不用NaNO3和NaClO3。其原因与钾盐不易吸水潮解(cháojiě)有关。精品资料Na2SO4·10H2O溶解(róngjiě)时的热效应很显著。溶于其结晶(jiéjīng)水中时吸收大量的热；冷却结晶(jiéjīng)时放出较多热量。因此，Na2SO4

·

10

H2O

是一种很好的储热材料。精品资料碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)盐类带结晶水的趋势更大，例如(lìrú)MgCl2•6H2O，CaCl2•6H2O，MgSO4•7H2O，CaSO4•2H2O，BaCl2•2H2O。食盐吸水潮解的主要原因是其中含有MgCl2杂质。精品资料碱土金属(jiǎntǔjīnshǔ)的无水盐有很强的吸潮性，无水CaCl2是重要的干燥剂。但是(dànshì)由于CaCl2可以与NH3形成加合物，不能用来干燥氨气。精品资料若结晶水合盐的阳离子易水解(shuǐjiě)，同时阴离子又与氢离子结合成挥发性酸时，加热(jiārè)脱水得不到无水盐，而因水解得碱式盐。精品资料用HCl气氛保护时，原则上可以抑制脱水(tuōshuǐ)时的水解HClMgCl2•6H2O————MgCl2+6H2OΔMgCl2•6H2O————MgOHCl+HCl↑+5H2O（

）Δ精品资料若生成难挥发性酸时，加热脱水(tuōshuǐ)可以能得无水盐。如CuSO4•5H2O———CuSO4+5H2OΔ精品资料金属阳离子半径(bànjìng)较大时，水解倾向较弱。Δ例如，将CaCl2•6H2O加热(jiārè)脱水，即可得到无水氯化钙CaCl2•6H2O———CaCl2+6H2OΔ精品资料CaCl2•6H2O———CaCl2+6H2OΔ但因脱水过程中有部分发生(fāshēng)水解反应，所以脱水产物中常含有少量的CaO杂质。精品资料若阴离子与氢离子结合生成(shēnɡchénɡ)非挥发性酸时，加热脱水可以得到无水盐。例如CaSO4•2H2O二水合(shuǐhé)硫酸钙受热到500℃时将脱水得到无水硫酸钙。精品资料二水合(shuǐhé)硫酸钙CaSO4•2H2O俗称生石膏。熟石膏也称为(chēnɡwéi)半水石膏。将其加热到

120℃

部分脱水转化为熟石膏CaSO4•H2O12精品资料粉末状熟石膏与适量水混合后将生成生石膏并逐渐变硬，熟石膏可以用来制作塑像(sùxiàng)、模型。精品资料除锂外，碱金属和碱土金属之间能形成一系列复盐，其主要(zhǔyào)类型有①MCl•MgCl2•6

H2O型②M2SO4•MgCl2•6

H2O型精品资料其中(qízhōng)M可以是K，Rb，Cs，如光卤石KCl•MgCl2•6H2O①MCl•MgCl2•6

H2O型精品资料其中(qízhōng)M可以是K，Rb，Cs，如软钾镁矾K2SO4•MgCl2•6H2O。②M2SO4•MgCl2•6

H2O型精品资料1.锂和钠的活性比较(bǐjiào)

电对Na+/NaK+/KRb+/RbCs+/Cs

E⊖/V－2.71－2.931－2.98－3.02611.2.4锂的性质(xìngzhì)与制备精品资料IA族元素（M+/M）的电极电势E⊖，从Na的－2.71V到Cs的－3.026V依次(yīcì)减小，呈现很强的规律性。精品资料

电对Li+/LiNa+/NaK+/KRb+/RbCs+/Cs

E⊖/V－3.0401－2.71－2.931－2.98－3.026但是锂严重地打破(dǎpò)了这一规律精品资料M

M+（aq）即上述过程的热效应越有利，吸热越少，或者说放热越多。金属的E⊖（M+/M）越小，说明(shuōmíng)金属在热力学上越活泼。精品资料整个过程M

M+（aq）的热效应rHm，等于金属的原子化热

A，第一电离能

I1，离子的水合热H

之和。精品资料M（g）

I1

AH于是整个(zhěnggè)过程是可以分解为M（s）M+（aq）rHmM+（g）精品资料M（g）

I1

AHM（s）M+（aq）

rHmM+（g）Li的原子化热A大，第一(dìyī)电离能I1也大，吸热比Na多。精品资料关键是Li+的水合(shuǐhé)热H<<0，水合(shuǐhé)过程远比Na+放热多。M（g）

I1

AHM（s）M+（aq）

rHmM+（g）精品资料Li+的水合热的有利克服了原子化热和第一电离能对Li的不利(bùlì)，导致总的热效应rHm对Li比Na有利。故

E

⊖（Li+/Li）

=－3.0401V

E

⊖（Na+/Na）=－2.71

V精品资料尽管在热力学上E⊖（Li+/Li）小于E⊖（Na+/Na），但实际反应中锂反应活性不如(bùrú)钠，反应速率较低。精品资料例如(lìrú)锂与水的反应不如钠剧烈。其原因(yuányīn)是锂的原子化过程的活化能大所导致的。另外产物LiOH的溶解度较小，覆盖在锂的表面，也导致反应速率变慢。精品资料IA族中，锂的半径(bànjìng)最小，极化能力强，水合过程放热多。表现出与Na和K等的不同性质。2.锂和镁的相似性精品资料锂与IIA族的Mg相似(xiānɡsì)。①LiOH，Li2CO3，LiNO3都不稳定，原因是锂的反极化(jíhuà)作用强。

而LiHCO3更难于存在。精品资料硝酸锂的分解方式类似(lèisì)于硝酸镁，产物为氧化物。4LiNO3———2Li2O+4NO2+O2↑

773K精品资料4LiNO3———2Li2O+4NO2+O2↑

773K硝酸钠和钾分解成亚硝酸盐。硝酸锂的分解(fēnjiě)产物不是亚硝酸锂。因为亚硝酸锂不稳定。精品资料②金属锂在氧气中燃烧(ránshāo)，生成Li2O，而不生成过氧化物或超氧化物，和Mg相似。精品资料③Li可以(kěyǐ)与N2直接化合，其余碱金属不能。Li和Mg相似。精品资料④Li的氟化物、碳酸盐、磷酸盐难溶，和Mg相似(xiānɡsì)。而其他(qítā)碱金属无此性质。精品资料锂离子可以通过生成黄色(huángsè)的沉淀KLi[FeIO6]加以鉴定。3.锂的鉴定(jiàndìng)与提纯精品资料首先将氢氧化铁沉淀溶解在高碘酸钾溶液(róngyè)中，得到高碘酸络鉄离子[FeIO6]2－。[FeIO6]2－可以(kěyǐ)与钾离子生成钾盐K2[FeIO6]。精品资料K2[

FeIO6]+Li+——KLi[

FeIO6

]+K+K2[FeIO6]与锂盐作用(zuòyòng)时即形成黄色的沉淀KLi[FeIO6]这一反应很灵敏，可以排除大量钾、铷、铯以及(yǐjí)少量钠的干扰。精品资料金属锂的提纯(tíchún)关键在于除去其中的钠和钾，提纯(tíchún)过程是在形成氢化物的基础上完成的。精品资料氢化钾和氢化钠在500℃以下即可分解(fēnjiě)，氢化锂在689℃时熔融而不分解(fēnjiě)。精品资料于是(yúshì)在700800℃下用H2将金属锂氢化成为液态的LiH。这种温度已达到(dádào)金属钾的沸点并接近金属钠的沸点。精品资料钾和钠汽化(qìhuà)后，再将纯的LiH在真空中加热到1000℃，分解得到纯的金属锂。精品资料IIA族的Be也很特殊，其性质和IIIA族的Al有些(yǒuxiē)相近。11.2.5铍和铝的相似性精品资料①铍的氧化物和氢氧化物显两性，IIA族其余(qíyú)元素的氧化物和氢氧化物显碱性。精品资料②无水氯化物BeCl2，AlCl3共价成份(chéngfèn)大，可溶于醇、醚；且易升华。其余(qíyú)IIA族的MCl2为离子晶体。精品资料③Be，Al与冷浓HNO3接触(jiēchù)时钝化。其余(qíyú)IIA族金属易于与HNO3反应。精品资料Be和Al的性质有许多(xǔduō)相似之处。也刚刚总结过Li和Mg性质的相似性，在后面的第十二、第十三章还要介绍B和Si的相似性。精品资料这些相似性体现了元素(yuánsù)周期表的对角线规则。如下图所示LiBeBCNOFNaMgAlSiPSCl精品资料LiBeBCNOFNaMgAlSiPSCl周期表中第二(dìèr)、第三两个短周期的元素，对角线左上和右下，元素的性质相似。精品资料LiBeBCNOFNaMgAlSiPSCl周期表中从上到下元素(yuánsù)的金属性增强，从左向右非金属性增强。因此(yīncǐ)若同时向右且向下，元素的性质应该相近。精品资料对角线规则(guīzé)的实质，是原子或离子的电场对外层电子的约束力相近。LiBeBCNOFNaMgAlSiPSCl精品资料尽管Be和Al的性质(xìngzhì)有着诸多的相似，但两者还是可以由下面的方法进行鉴别和分离。精品资料向Be2+溶液中滴加NaOH溶液，生成的Be2沉淀可以溶于过量的沉淀剂得到Na2[

Be4]

溶液。（OH）（OH）精品资料（OH）而对于

Al3+进行上述实验，则Al

3沉淀不能重新生成（OH）将

Na2[

Be4]

溶液稀释后煮沸，则Be

2沉淀重新生成。（OH）这种沉淀(chéndiàn)是聚合度高而电荷数相对较低的铍酸盐聚沉形成的。精品资料Al（III）在醋酸−醋酸钠缓冲溶液中完全沉淀为Al

3。（OH）Be（II）在碱性介质中可以(kěyǐ)被8−羟基喹啉沉淀。利用这一性质(xìngzhì)可以将铍和铝分离。精品资料碱金属和碱土金属等活泼金属经常采用电解(diànjiě)方法生产。11.3金属的提取和自然资源(zìránzīyuán)的利用精品资料即使(jíshǐ)采用热还原法，也要使用更合适的还原剂，而不能用碳作还原剂。精品资料金属钠的生产采用以石墨(shímò)为阳极，以铁为阴极，电解NaCl熔盐的方式进行11.3.1电解法阳极(yángjí)2Cl－=Cl2+2e−阴极2Na++2e−=2Na精品资料Na的沸点为883℃，与NaCl的熔点801℃相近，所以生成(shēnɡchénɡ)的金属钠易挥发损失掉。为此要加助熔剂，如CaCl2。这样(zhèyàng)，在比Na的沸点低得多的温度下NaCl即可熔化。精品资料液态Na的密度小，浮在熔盐上面，易于(yìyú)收集。加助熔剂(róngjì)不利的影响是，产物中总有少许Ca。精品资料海水中镁的质量(zhìliàng)分数约为0.12%，是钠的十分之一。自然界中镁资源(zīyuán)极其丰富。精品资料用煅烧石灰石所得的CaO将海水中的Mg沉淀为MgOH2

（）Mg2++CaO+H2O

——

MgOH2+Ca2+（）精品资料Mg

OH2与盐酸作用后结晶先得到

MgCl2•6

H2O：（

）Mg

2+2HCl+4H2O———MgCl2•6H2O（OH）

精品资料加热浓缩(nónɡsuō)得到部分脱水的氯化镁，产物主要是MgCl2•2H2O。之后在氯化氢气氛(qìfēn)下加热得到MgCl2•1.5H2O。精品资料最后(zuìhòu)将MgCl2•1.5H2O置于熔融的NaCl和CaCl2的槽中蒸掉余下的水分并经电解(diànjiě)得到金属镁和氯气。MgCl2———2Mg+Cl2

通电反应方程式为精品资料生成(shēnɡchénɡ)的Cl2在水蒸气和天然气中燃烧，转化成HCl，再用于Mg

2的处理。（OH）精品资料使MgO与焦炭混合，高温(gāowēn)下通入Cl2氯化，可以得到熔融的无水氯化镁：将Mg2沉淀煅烧，脱水变成MgO。（OH）2MgO+2Cl2+C———2MgCl2+CO2

高温精品资料将无水氯化镁电解(diànjiě)可得金属单质镁和Cl2。Cl2循环(xúnhuán)使用再参与氧化镁向氯化镁的转化。精品资料与此相类似，电解(diànjiě)CaCl2熔盐，可得金属单质钙。精品资料金属钾一般(yībān)不采用电解熔融氯化物的方法生产，其原因是钾极易溶解在其氯化物中造成分离困难。精品资料另外电解槽中也会产生(chǎnshēng)超氧化钾。钾蒸气可能(kěnéng)从电解槽中逸出，造成不安全因素。精品资料大规模生产(shēngchǎn)镁经常以白云石为原料。11.3.2化学(huàxué)还原法在1150℃下减压煅烧白云石和硅铁合金白云石CaMgCO3

2

（

）精品资料CaMgCO3

2————MgO+CaO+2CO2↑（）1150℃2MgO+CaO+FeSi———2Mg+CaSiO3+Fe高温精品资料随着生产规模(guīmó)的扩大，镁的用途不断被发现。镁铝合金因其密度小，在飞行器的制造(zhìzào)中得到广泛的应用。镁的存在提高了镁铝合金的机械强度、抗腐蚀性和加工性能。精品资料钠本不比钾活泼(huópo)，钙亦不比铷活泼(huópo)。可以发生置换(zhìhuàn)反应的原因是？再看两个化学还原法制备反应2RbCl（l）+Ca———CaCl2+2Rb（g）ΔKCl（l）+Na———NaCl+K（g）Δ精品资料钾和铷的沸点低，KCl，RbCl熔融温度下，钾和铷已汽化，脱离(tuōlí)反应体系，使平衡右移。2RbCl（l）+Ca———CaCl2+2Rb（g）ΔKCl（l）+Na———NaCl+K（g）