第十二章 s区元素
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s区、d区、ds区重要元素及其化合物(s Block, ds Block, d Block Elements and Compounds)9.1 s区元素s区元素中锂(Lithium)、钠(Sodium)、钾(Potassium)、铷(Rubidium)、铯(Cesium)、钫(Francium)六种元素被称为碱金属(alkali Metals)元素。
铍(Beryllium)、镁(Magnesium)、钙(Calcium)、锶(Strontium)、钡(Barium)、镭(Radium)六种元素被称为碱土金属(alkaline earth metals)元素。
锂、铷、铯、铍是稀有金属元素,钫和镭是放射性元素。
碱金属和碱土金属原子的价层电子构型分别为ns1和ns2,它们的原子最外层有1~2个电子,是最活泼的金属元素。
9.1.1 通性碱金属和碱土金属的基本性质分别列于表9-1和表9-2中。
表9-1碱金属的性质碱金属原子最外层只有1个ns电子,而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子),它们的原子半径在同周期元素中(稀有气体除外)是最大的,而核电荷在同周期元素中是最小的,由于内层电子的屏蔽作用较显著,故这些元素很容易失去最外层的1个s电子,从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中最低。
因此,碱金属是同周期元素中金属性最强的元素。
碱土金属的核电荷比碱金属大,原子半径比碱金属小,金属性比碱金属略差一些。
s区同族元素自上而下随着核电荷的增加,无论是原子半径、离子半径,还是电离能、电负性以及还原性等性质的变化总体来说是有规律的,但第二周期的元素表现出一定的特殊性。
例如锂的EΘ(Li+/Li)反常地小。
表9-2碱土金属的性质s区元素的一个重要特点是各族元素通常只有一种稳定的氧化态。
碱金属的第一电离能较小,很容易失去一个电子,故氧化数为+1。
碱土金属的第一、第二电离能较小,容易失去2个电子,因此氧化数为+2。
在物理性质方面,s区元素单质的主要特点是:轻、软、低熔点。
第十二章S区元素一、选择题(每题3分,共30分)( ) 1. 钠在空气中燃烧,得到的产物是(A) Na2O (B) Na2O2(C) NaO2(D) Na2CO3( ) 2. 下列氢氧化物中碱性最强的是(A) LiOH (B) NaOH (C) KOH (D) Mg(OH)2 ( ) 3. 下列氢氧化物中溶解度最小的是(A) LiOH (B) NaOH (B) KOH (D) RbOH( ) 4. 下列哪一个氢氧化物是两性的?(A) Be(OH)2(B) Mg(OH)2(C) Ca(OH)2(D) Sr(OH)2( ) 5. 下列晶体中熔点最高的是(A) BeCl2(B) MgCl2(C) CaCl2(D) SrCl2 (E) BaCl2( ) 6. 下列物质中热稳定性最高的是(A) BeCO3(B) MgCO3(C) CaCO3(D) SrCO3 (E) BaCO3( ) 7.下列成对元素中化学性质最相似的是()(A) Be和Mg (B) Mg和Al (C) Li和Mg (D) Be和B( ) 8. 氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是()(A) 氢化铷溶于水显酸性。
(B) 氢化铷中的氢离子被还原为氢气。
(C) 氢化铷与水反应时,水是还原剂。
(D) 氢化铷中的氢离子最外层有两个电子。
( ) 9. 现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L。
这种碱金属可能是( )(A) Na (B) K (C) Rb (D) Cs( ) 10. 我国人民很早就知道用焰色反应来鉴别某些物质。
南北朝时期,著名的炼丹家和医药大师陶弘景在他的《本草经集注》中就有这样的记载:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。
这一记载所鉴别出的物质应该是()(A) NaNO3(B) KNO3(C) KMnO4(D) I2二、填空题(每空1分,共31分)1. 钠与水剧烈作用,生成___和____,易引起燃烧和爆炸,需贮存在_________或_________中,而锂的密度很小,能浮在煤油上,所以将其保存在__________。
176 第12章s区元素及其重要化合物第12章 s区元素及其重要化合物s区元素包括周期表中ⅠA和ⅡA族元素,是最活泼的金属元素。
ⅠA族是由锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种金属元素组成。
由于它们氧化物的水溶液显碱性,所以称为碱金属(Alkali metals)。
ⅡA族是由铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及镭(Ra)六种元素组成,由于钙、锶、钡的氧化物难溶,难熔(类似于土),且呈碱性而得名碱土金属(Alkaline earth metals)。
ⅠA、ⅡA族元素中、钠、钾、镁、钙、锶、钡、发现较早,在1807-1808年由美国年轻科学家戴维(H,Davy)首次制得。
它们以化合物形式广泛存在于自然界,如人们与钠、钾的化合物(如食盐)打交道已有几千年的历史。
锂、铍、铷和铯的发现和游离制得相对稍晚些(1821-1861)年,它们在自然界存在较少,属于稀有金属。
钫和镭是放射性元素,钫(Fr)是1939年法国Marguerite perey发现的,元素名由France而来。
钫是有强放射性,半衰期很短的金属元素,在天然放射性衰变系(锕系)以及核反应(中子轰击镭)中形成微量的钫。
镭是1898年法国皮尔(pierre)和马利亚居里(Marie Curie)发现。
他们首先从沥青铀矿中分离出来。
镭的所有同位素都有放射性且寿命最长,如226Ra 的半衰期为1602年。
它是在238U的天然衰变系中生成。
12.1 碱金属、碱土金属单质碱金属、碱土金属元素的价层电子构型分别为ns1,ns2,它们的原子最外层有1~2个s电子,所以这些元素称为s区元素。
s区元素能失去1个或2个电子形成氧化态为+1、+2 的离子型化合物(Li、Be除外)。
12.1.1 通性碱金属,碱土金属的基本性质列于表12-1和表12-2中。
表12-1碱金属的基本性质碱金属原子最外层只有1个ns电子,而次外层是8电子结构(Li的次外层是2个电子),12.1 碱金属、碱土金属单质 177240K 240K故这些元素很容易失去最外层的1个s 电子,从而使碱金属的第一电离能在同周期元素中为最低。
无机化学试题及答案解析第12章s区元素(第一套)一、单选题1.重晶石的化学式为(a)baco3,(b)baso4,(c)na2so4,(d)na2co32.下列碳酸盐,溶解度最小的是(a)nahco3,(b)na2co3,(c)li2co3,(d)k2co33.nano3受热分解的产物是(a) na2o,no2,o2;(b)nano2,o2;(c)nano2,no2,o2;(d)na2o,no,o2。
以下哪对元素具有最相似的化学性质(a)be和mg(b)mg和al(c)li和be(d)be和al5.下列元素中第一电离能最小的是(a)li(b)be(c)na(d)mg6.下列最稳定的氮化物是(a) li3n(b)na3n(c)k3n(d)ba3n27.下列水合离子生成时放出热量最少的是(a)li+(b)na+(c)k+(d)mg2+8.下列最稳定的过氧化物是(a) li2o2(b)na2o2(c)k2o2(d)rb2o29。
在以下化合物中,离子键最少的是(a)LiCl(b)NaCl(c)KCl(d)BaCl210.下列碳酸盐中热稳定性最差的是(a) baco3(b)caco3(c)k2co3(d)na2co311。
在以下化合物中,具有磁性的是(a)Na 2O 2(b)SRO(c)Ko 2(d)Bao 212.关于s区元素的性质下列叙述中不正确的是(a)由于S区元素的电负性很小,它们都形成了典型的离子化合物(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)除了be和Mg之外,其他s区元素的硝酸盐或氯酸盐也可以用作烟花材料13至于Mg、CA、Sr、Ba及其化合物的性质,以下陈述是不正确的:(a)简单物质可以在氮气中燃烧形成氮化物m3n2(b)简单物质很容易与水蒸气反应获得氢气(c)m(hco3)2在水中的溶解度大mco3的溶解度(d)这些元素几乎总是生成+2价离子二、对错问题(判断下列陈述是否正确,填写“√因为氢可以形成H+,所以它可以分为碱金属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。