九章非过渡金属元素.pptx

非过渡

金属元素;第九章非过渡金属元素;9.1碱金属和碱土金属;9.1.1碱金属和碱土金属元素的基本性质;9.1.1.2碱土金属;;9-1:定性解释碱金属和碱土金属从上到下和从左到右的金属活泼性变化规律。;9.1.1.4Li和Be的特殊性;周期表中的对角线规则;9-2:请从理论上解释锂和铍为什么出现以上的特殊性质?

答案

9-3:Li,Mg为对角元素,Li+,Mg2+半径十分接近,但它们的碳酸盐分解成氧化物的温度却相差悬殊.在没有热力学数据的条件下,你能作出谁高谁低的判断吗?

答案;解：对于锂：单质熔沸点高,硬度大是因为原子半径小,金属键强导致;电极电势反常的低是因为Li+半径特别小,水合能突出的大,虽然锂的升华热和电离势比较大,但整个电极反应过程所需的能量较小,所以电极电势负值较大;Li+水合能较大,易形成含水化合物是因为离子的Z/r值越大,则水合能就越大;其化合物的共价倾向比较显著,溶解度小,且热??定性差是因为Li+的Z/r值大,离子极化能力强,导致化合物的共价倾向明显增大,溶解度减小,稳定性减弱.;对于铍：电离势高是因为其原子半径小,有效核电荷大导致;形成共价键的倾向比较显著,化合物熔点都较低是因为Be2+的Z/r值大,离子极化能力强,导致化合物的共价倾向显著增大,化合物熔点降低;铍盐最易溶于水,且极易水解是由于Be2+的离子Z/r值大,水合能大导致;毒性极高是因为有极高溶解度和容易生成配合物;铍为两性金属是因对角线规则,性质与金属Al相似.;解:对于分解反应:

?????Li2CO3==Li2O+CO2

?????MgCO3==MgO+CO2

虽Li+和Mg2+半径接近,但+2价的Mg2+离子势(Z/r)大,对CO32-的极化作用大,盐的稳定性就会减小,所以MgCO3分解温度更低.;9.1.2.1存在与冶炼;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。;（3）金属置换法;9-4:指出工业上制备金属Na的方法之原理,原料中为什么要加入CaCl2?

9-5:K,Rb,Cs一般采用什么方法合成?其原因是什么?

9-6:钠的第一电离能(496kJ·mol-1)大于钾(419kJ·mol-1),即K比Na活泼,为什么工业上能用反应：KCl(熔)+Na==NaCl(熔)+K来制备金属K?;解:采用电解熔融的NaCl来制备金属Na

?阳极：2Cl-==Cl2+2e-?

阴极：2Na++2e-==2Na

?总反应：2NaCl==2Na+Cl2

加入CaCl2的目的可降低NaCl的熔点,使电解时的温度降低,可防止Na挥发,又可减小Na的分散性,因熔融混合物的密度比Na大,Na浮于液面上.;解：K,Rb,Cs一般采用热还原法来制备.常用的还原剂有焦碳,碳化物及活泼金属.如：

???K2CO3+2C==2K↑+3CO

???KCl+Na==NaCl+K↑

之所以不采用电解熔融盐的方法制备它们是因为K,Rb,Cs熔点低,极易熔于盐中难分离,且金属易挥发导致爆炸.而采用热还原法是由于K,Rb,Cs沸点低,易挥发而从体系中分离出来.;解：活泼金属能置换出不活泼金属的规律只适用于溶液中的反应，在高温下此规律不一定正确。金属Na能还原熔融的KCl而得到K是因为钠的沸点(881℃)高于钾(756℃)，生成的金属钾可在一定温度下挥发从而脱离反应体系，导致生成物浓度减小，反应向右进行。;;Rb;9.1.2.3单质的化学性质;（2）与水的反应;9-7:总结Li到Cs与空气和过量氧气反应的剧烈程度和生成产物的特点.

答案

9-8:由标准电极电势可知,Li的Eθ比Cs的Eθ更负,说明锂的活泼性应高于铯,但实际与水反应的剧烈程度,Li甚至不如Na剧烈,请说明原因.

答案;解：从Li—Cs与氧气反应的剧烈程度依次增强。在空气中反应，Li生成Li2O，Na为Na2O和Na2O2，K，Rb，Cs为过氧化物M2O2和超氧化物MO2。而在过量的氧气中燃烧，锂的产物为Li2O，Na为Na2O2，K，Rb和Cs产物是KO2、RbO2、CsO2。;解:(1)锂的熔点高，反应产生的热量不足以使其熔化，因而固体锂与水接触面较小;

(2)产物LiOH溶解度小，覆盖在锂的表面，阻碍了反应的继续。;（3）碱金属和碱土金属的液氨溶液;9-9:拟出鉴别标签不清的铝粉,镁粉和锌粉的简单步骤,并写出有关化学反应的方程式.

答案

9-10:在金属活动性顺序表里,Na在Ca之前,但从它的标准电极电势看,Ca(-2.78V)应在Na(-2.71V)之前,你能指出这种次序颠倒的原因吗?

答案;解：第一步:各取三种粉末少许,分别加入氨水,能产生气体H2,且无沉淀生成的