碱金属和碱土金属

1.放在手中就能熔化的两种金属是什么？碱金属中熔沸点相差最大的元素是？2.碱金属和碱土金属在空气中燃烧产物是什么？产物颜色呢？3.碱金属和碱土金属与水反应的规律？4.离子势是？如何根据离子势大小判断氢氧化物的酸碱性？5.碱金属难溶盐有哪些（至少3-5个）？举例说明？为什么他们难溶？自学需解决的问题

当前1页，总共28页。6.Li-Mg的相似性有哪些？7.碱金属如何储存？8.如何配制不含Na2CO3的NaOH溶液？9.

Eθ(Li＋/Li)特别负的原因是？（提示：主要是由于锂离子半径小，水合作用强，水合热特别大的缘故）。10.过氧化物和超氧化物的特性？（氧化剂，氧气发生剂）11.碱金属如何制备？自学要求

当前2页，总共28页。12.密度最轻的金属是？13.常温下，铍、镁在水中稳定吗？为什么？14.碱金属氧化物、过氧化物的稳定性规律是？15.氢氧化钠熔融分解试样用什么容器？（工业上、实验室）16.锂、钠、钾、镁水合离子生成时，放热最少的是？为什么？17.如何由硫酸钡制备可溶性钡盐？当前3页，总共28页。一、单质的制备（自学这部分）

1.熔盐电解法（钠、锂用此法）2NaCl(CaCl2)===2Na+Cl2加入氯化钙一则可降低电解质的熔点(混合盐的熔点约873K)，防止钠的挥发，再则可减小金属钠的分散性，因熔融混合物的密度比金属钠大，钠易浮在面上。单质的制备自学电解1473K真空

2.热还原法（钾、铷、铯用此法）热还原法一般采用焦炭或碳化物为还原剂K2CO3+2C=====2K↑+3CO当前4页，总共28页。

3.金属置换法钾、铷和铯常用强还原性的金属如：Na、Ca、Mg、Ba等在高温和低压下还原它们氯化物的方法制取，例如：KCl+Na===NaCl+K↑2RbCl+Ca===CaCl2+2Rb↑

4、热分解法单质的制备KCN===4K+4C+N2MN3===2M+3N2（M=Na,K,Rb,Cs）当前5页，总共28页。氢氧化物自学

1、性质在空气中易潮解，常作干燥剂。都是白色固体。熔融的氢氧化钠腐蚀性很强，工业上熔化氢氧化钠一般用铸铁容器，在实验室可用银或镍的器皿。当前6页，总共28页。氢氧化物

2、氢氧化钠的制备

工业上用电解食盐水的方法来制取。

3、溶解度的变化通常离子化合物的溶解度与其离子势(Z/r)成反比。同族元素的氢氧化物从上到下溶解度逐渐增大的。同一周期中氢氧化物的溶解度减小。

NaOH常含有Na2CO3杂质，要得不含Na2CO3的NaOH溶液，可配制NaOH的饱和溶液，Na2CO3因不溶于饱和的NaOH溶液而沉淀析出。少量氢氧化钠，也可用苛化法制备。即用消石灰或石灰乳与碳酸钠的浓溶液反应：Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH当前7页，总共28页。氢化物碱金属和碱土金属中较活泼的Ca、Sr、Ba能与氢在高温下直接化合，形成离子晶体，即离子型氢化物。

碱金属氢化物中以LiH最稳定，加热到(961K)也不分解。但其它氢化物不稳定，加热易分解成金属和氢。

所有碱金属氢化物都是强还原剂。当前8页，总共28页。碱金属和碱土金属的常见盐类有卤化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐和硫化物等。

1、溶解性

碱金属盐类通常易溶于水(碳酸锂列外),且它们的离子都是无色的。只有少数碱金属盐是难溶的;盐类自学它们的难溶盐一般都是由大的阴离子组成，而且碱金属离子越大，难溶盐的数目也越多。如：六羟基锑酸钠 Na[Sb(OH)6]

(白色)高氯酸钾 KClO4 (白色)酒石酸氢钾 KHC4H4O6 (白色)六氯铂酸钾 K4[PtCl6] (淡黄色)钴亚硝酸钠钾 K2Na[Co(NO2)6] (亮黄色)钠、钾的一些难溶盐常用于鉴定钠、钾离子。当前9页，总共28页。为什么E(Li＋/Li)特别负?E(Li＋/Li)

＝－3.05VE(Na＋/Na)＝－2.72VE(K＋/K)

＝－2.92V

△rH＝

[△H升(M)

＋

I1(M)

＋

△Hh(M＋)

]－

[△Hh(H＋)

＋I1(H)

＋1/2D(H2)]I1(M)－I1(H)M(g)＋H＋(g)M＋(g)＋H(g)－△Hh△Hh－1/2D△H升

M(s)＋H＋(aq)M＋(aq)＋1/2H2△rH当前10页，总共28页。

Eθ(Li＋/Li)

特别负是主要是由于锂离子半径小，水合作用强，水合热特别大的缘故。

性质△H升/kJ·mol－1I(M)/kJ·mol－1△Hh(M)/kJ·mol－1△H(M)

/kJ·mol－1△H

(H)

/kJ·mol－1总焓变△Hm/kJ·mol－1(计算值)(实验值)Na109.5495.7－413.8197.3454.5－275.2－2.67－2.71Li150.5520.1－514.1163.1454.5－291.4－3.02－3.0401K91.5418.6－342.8175.1454.5－279.4－2.90－2.931Rb86.1402.9－321.9165.1454.5－289.4－3.00－2.98Cs79.9375.6－297.1158454.5－296.5－3.07－2.92EVθ/Vθ/E当前11页，总共28页。

碱土金属盐类的重要特征是它们的微溶性。除氯化物、硝酸盐、硫酸镁、铬酸镁易溶于水外，其余的碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、铬酸盐等皆难溶。硫酸盐和铬酸盐的溶解度依Ca、Sr、Ba的顺序降低。

草酸钙的溶解度是所有钙盐中最小的，因此，在重量分析中可用它来测定钙。碱金属和碱土金属碳酸盐溶解度的差别也常用来分离Na+、K+和Ca2+、Ba2+。盐类当前12页，总共28页。

2、钠盐和钾盐性质的差异钠盐和钾盐性质很相似，但也有差别，重要的有三点：

a、溶解度：钠、钾盐的溶解度都比较大，相对说来，钠盐更大些。但NaHCO3溶解度不大，NaCl的溶解度随温度的变化不大，这是常见的钠盐中溶解性较特殊的。盐类

b、吸湿性：钠盐的吸湿性比相应的钾盐强。因此，化学分析工作中常用的标准试剂许多是钾盐，如用K2Cr2O7标定还原剂溶液的浓度,而不用Na2Cr2O7。在配制炸药时用KNO3或KClO3，而不用相应的钠盐。当前13页，总共28页。

3、晶型绝大多数碱金属和碱土金属的盐是离子型晶体，晶体大多属NaCl型，铯的卤化物是CsCl型结构。由于Li+、Be2+离子半径最小，极化作用较强，才使得它们的某些盐具有较明显的共价性。盐类当前14页，总共28页。

5、形成复盐的能力除锂以外，碱金属还能形成一系列复盐。

复盐的溶解度一般比相应简单碱金属盐小得多。盐类当前15页，总共28页。盐类

6、热稳定性卤化物在高温时挥发而难分解。硫酸盐在高温下既难挥发，又难分解。碳酸盐除Li2CO3在1543K以上分解为Li2O和CO2外，其余更难分解。硝酸盐热稳定性较低，在一定温度可分解。碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐对热也较稳定。碱土金属的碳酸盐热稳定性较碱金属碳酸盐要低，是由于它们电荷高，极化作用强。当前16页，总共28页。

7、碳酸钠(纯碱)、碳酸氢钠(小苏打)纯碱在工业上常用氨碱法(比利时Solvay)制取，我国化学工程学家侯德榜1942年改革成侯氏制碱法，即联碱法。其基本原理是先用NH3将食盐水饱和，然后通入CO2，溶解度较小的NaHCO3析出：NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl

8、碳酸钙

CaCO3·6H2O(轻质),难溶于水，易溶于酸和氯化铵溶液，用于发酵粉和涂料等。

9、氟化钙(萤石)是制取HF和F2的重要原料。在冶金工业中用作助熔剂，也用于制作光学玻璃和陶瓷等。萤石石灰石索尔维碳化塔结构中国第一座天津永利碱厂

碳酸氢钠重要的化合物自学当前17页，总共28页。重要的化合物

10、卤化铍是共价型聚合物(BeX2)n，不导电、能升华，蒸气中有BeCl2和(BeCl2)2分子。

11、硝酸钾在空气中不吸潮,在加热时有强氧化性,用来制黑火药。硝酸钾还是含氮、钾的优质化肥。

12、氯化镁通常以MgCl2·6H2O形式存在，它能水解为Mg(OH)Cl，工业上常用碳氯法制取：

MgO+C+Cl2==MgCl2+CO(碳氯法)

氯化镁易潮解，普通食盐的潮解就是其中含有氯化镁之故。纺织工业中用氯化镁保持棉纱的湿度而使其柔软。当前18页，总共28页。重要的化合物

13、氯化钙

CaCl2·6H2O加热脱水形成白色多孔的CaCl2。

无水CaCl2有很强的吸水性，常用的干燥剂。由于它能与气态NH3和乙醇形成加成物，所以不能用于干燥NH3气和乙醇。氯化钙和冰的混合物是实验室常用的致冷剂。思考题：为什么下雪后,要往马路上洒氯化钙溶液？

14、氯化钡氯化钡用于医药、灭鼠剂和鉴定SO42-离子的试剂。氯化钡易溶于水。可溶性钡盐对入、畜都有害，对人致死量为0.8g，切忌入口。当前19页，总共28页。

15、Na2SO4·10H2O重要的化合物俗名生石膏，加热到393K左右变成熟石膏CaSO4·1/2H2O,用以制模型、塑像、水泥、粉笔和石膏绷带等。把石膏加热到773K以上,得到无水石膏,它不能与水化合。俗称芒硝，由于它有很大的熔化热(253kJ·kg-1)，是一种较好的相变贮热材料的主要组分。无水硫酸钠俗称元明粉，大量用于玻璃、造纸、水玻璃、陶瓷等工业中，也用于制硫化钠和硫代硫酸钠等。

16、CaSO4·2H2O石膏天然芒硝当前20页，总共28页。重要的化合物

17、BaSO4重晶石，将重晶石粉与煤粉混合，在高温下(1173-1473K)煅烧还原成可溶性BaS和CO气体。往BaS水溶液中通CO2，则得到BaCO3。硫酸钡是唯一无毒的钡盐，医疗诊断中用作肠胃系统的X射线造影剂—“钡餐”。

19、硫酸镁硫酸镁微溶于醇，不溶于乙酸和丙酮，用作媒染剂、泻盐，也用于造纸、纺织、肥皂、陶瓷、油漆工业。重晶石当前21页，总共28页。重要的化合物

20、YBa2Cu3O6-7

1986年以来发现的高温超导体系列，现在临界温度达液氮温度左右(77K)的超导材料。

21、C6Li锂电池的负极材料电池的正极反应：

Li0.35NiO2+0.5Li++0.5e=Li0.85NiO2(135mAhg-1)电解质：高分子材料（能传导Li+离子的）电池电动势：3V最高充电电压：4.1V磁悬浮现象锂离子电池当前22页，总共28页。重要的化合物

22、CLi6美国Geogia大学量子化学计算中心主任Schaefer的最新计算结果表明，有可能存在呈八面体的CLi6分子，该分子的碳原子周围总共有10个电子，用以与6个锂原子形成6个化学键。当前23页，总共28页。钠缺乏会造成血钠浓度下降，临床上表现为忌食、脱水、肌肉虚弱、精神抑郁等特征。当体内钠过量时，会引起钠中毒，临床上表现为水肿、无力站立、痉挛、抽搐、口吐白沫等神经症状。当氯缺乏时，引起动物食欲不振、消化障碍、忌食癖；若氯过量,则导致动物大量饮水,引起拉稀和中毒。钠、氯与人体当前24页，总共28页。钾在人体内的作用

钾是人体内必须的常量元素，起着重要作用。钾的主要作用：

1、为心脏的正常活动所必需；

2、减少心肌的收缩性，有助于心肌的舒张，血液中钾含量的高或低都能使心脏对血管供血不足而产生致死作用；

3、协调神经。肌肉的活动。正常成年人每日需要钾2－8克，天然食物水果和蔬菜中含K+丰富，正常膳食足够满足机体对K+的需要。如