碱金属 碱土金属.doc

第五节??????? 碱土金属 一、 1． 碱金属具有较大原子半径，最外层1个电子而内层又是稳定结构，所以易失去电子， 离子化倾向强，是非常活泼的金属，强还原剂，还原性依Li、Na、k、Rb、Cs顺序依次增强。 碱金属以钠最为典型。钠的金属活动性和还原性强，它在冶炼现代常用金属钛、锆、铪等时也用作还原剂。如： 4Na+TiC14=Ti+4NaC1 钠在不活泼或中等活动的金属盐溶液中会先与水反应生成氢气与氢氧化钠，盐再与碱复分解而生成中等活动金属或不活动金属的碱类沉淀，而得不到这些金属的单质。如： CuSO4+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4 2FeC13+6Na+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2↑+6NaC1 2A1C13+6Na+6H2O=2A1(OH)3↓+3H2↑+6NaC1或A1C13+4Na+2H2O=NaA1O2+2H2↑+3NaC1 实验后的残钠不能放在水中以免爆炸,而应在酒清精中销毁。 2C2H5OH+2Na=2C2H5ONa+ H2↑（反应较慢） 2．碱土金属与碱金属相似，有很强的化学活性，都能与卤素、氧、硫及其它非金属发生反应，它们的单质呈银白色（除Ba微黄色外）、轻，但皆比碱金属硬。 碱土金属以镁为典型。镁不如钠活泼，但它仍有相当强的金属性和还原性，是常见的活泼金属之一。镁与氧的“化学亲合力”强，所以与氧和不少氧化物都能发生反应，一般要加热或高温下进行。如： 2Mg+CO2=2MgO+C（能夺CO2中氧而还原出C，而CO2不能熄灭镁的燃烧） 2Mg+TiC14=Ti+2MgC12（能还原出钛等现代应用的金属） 2Mg+SiO2=2MgO+Si （镁也能制硅粉，它从SiO2中夺氧） 镁与盐溶液反应时, 对不活动金属盐溶液可置换出相应的金属单质, 但若该盐水解后酸性较强时,还有酸与镁生成氢气的反应伴生。 对氯化铵溶液,则与水解出的盐酸反应生成氯化镁与氢气. 2NH4++2H2O+Mg=Mg2++ H2↑+2NH3·H2O 该反应虽有一水合氨，但因在氯化铵溶液里，大量的NH4+抑制了一水合氨电离，而OH—不足，所以一般不会生成氢氧化镁沉淀。 二、 1．氧化物 碱金属和碱土金属常见的氧化物有正常氧化物、过氧化物和超氧化物三类。 （1）碱金属和碱土金属氧化物与水反应都生成相应的氢氧化物 O2—+H2O=2OH— （O2—在水中不能存在） 碱金属和碱土金属氧化物在水中的溶解度，在同一族中都是从上到下增加，因此它们与水反应激烈的程度也是从上到下增加。Li2O与水反应缓慢；Rb2O，Cs2O与水反应如此剧烈甚至爆炸。BeO，MgO对水呈现一定的惰性（特别是在高温煅烧之后）；CaO，SrO，BaO与水猛烈反应而放出大量的热。 （2）过氧化物是氧化剂和氧气发生剂 O22—+2H2O=H2O2+2OH—（H2O2分解可放出O2） Na2O2+2CO2（g）=2Na2CO3+O2↑（作为CO2吸收剂和供氧剂） （3）超氧化物是强氧化剂和供氧剂。 2O2—+2H2O=H2O2+2OH—+O2↑ 4MO2+2CO2（g）=2M2CO3+3O2↑ [例2—13]用金属钠制取氧化钠通常采用下法： 2NaNO2+2Na == 4 Na2O+N2↑ 试说明为什么用此法制取氧化钠比钠直接氧化法好 [解析]Na在O2或空气中直接氧化都会生成Na2O2，用题示方法制备Na2O，有N2存在的条件下不会被氧化成Na2O2。 本题是信息给予题，解答中必须紧紧抓住题示反应2NaNO2+6Na == 4Na2O+N2↑中生成N2这一信息，才答到了点子上。 2．氢氧化物 （1）碱土金属与水反应，皆能产生对应的氢氧化物和氢气：Be极弱，Mg与沸水反应较缓；Ca与冷水作用不太剧烈[因Ca（OH）2微溶，覆盖表面阻碍反应]；Sr、Ba与冷水反应剧烈。 （2）水溶性：Be(OH)2 难溶, Mg(OH)2难溶，Ca(OH)2微溶，Sr(OH)2可溶， Ba(OH)2 溶 [例2—14]（1）1200℃时，Si还原MgO为Mg（沸点1105℃）。煅烧白云石（MgCO3·CaCO3）得MgO·CaO。以MgO·CaO为原料和Si在1200℃时反应比起以MgO为原料较容易获得Mg。为什么？ （2）MgO·CaO的另一工业用途是用来富集海水里的镁。将海水通过装有MgO·CaO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