第八章 碱金属和碱土金属
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碱金属和碱土金属1、碱土金属的熔点比碱金属的高,硬度比碱金属的大,试说明其原因。
2、为什么元素铍与其它非金属成键时,化学键带有较大的共价性,而其它碱土元素与非金属所成的键则带有较大的离子性?3、写出BaCl2和CaCl2的水溶液分别加入碳酸铵,接着加入醋酸、再加入铬酸钾时的反应式。
4、在碱金属中Li的电极电势最低,但Li的金属活泼性却最弱。
如何解释?5、金属Na的金属活泼性低于K、Rb、Cs,但却可用金属Na在高温下还原K、Rb、Cs的氯化物制备K、Rb、Cs单质。
为什么?6、简要说明Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+常见的难溶盐有哪些?7、一固体混合物可能含有MgCO3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3、CuSO4。
混合物投入水中得到无色溶液和白色沉淀,将溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,沉淀可溶于稀盐酸并放出气体。
试判断哪些物质肯定存在,哪些物质可能存在,哪些物质肯定不存在,并分析原因。
8、一白色粉末混合物,可能含有KCl、MgSO4、BaCl2、CaCO3。
根据下列实验结果确定其实际组成。
(1)混合物溶于水得无色溶液;(2)对溶液作焰色反应,通过蓝色钴玻璃可观察到紫色;(3)向溶液中加碱,生成白色沉淀。
10、简要回答下列问题:(1)在水中LiF的溶解度小于AgF,而LiI的溶解度大于AgI;(2)同周期的碱土金属比碱金属的熔点高、硬度大;(3)锂的标准电极电势比钠的低,但钠与水反应却比锂与水反应剧烈;(4)在水中的溶解度LiClO4>NaClO4>KClO4;(5)CsF的离子性极强,CsF但的熔点却较低;(6)过氧化钠常用作制氧剂。
11、完成并配平有关的化学反应方程式。
(1)在液氨中金属钠与过量的氧气反应;(2)碳酸氢钙加热分解;(3)金属钠与亚硝酸钠反应;(4)超氧化钾投入水中;(5)氮化镁投入水中;(6)六水合氯化镁加热分解;(7)氢化钠投入水中;(8)金属镁还原四氯化钛;(9)氯化锂溶液中滴加磷酸氢二钠溶液;(10)金属铍溶于烧碱溶液。
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个重要类别。
它们在化学性质、物理性质和应用方面有很多共同之处,但也有一些显著的差异。
本文将介绍碱金属和碱土金属的基本特点、重要性质及其在实际应用中的作用。
一、碱金属碱金属是周期表中位于第一族,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素都是非常活泼的金属,具有强烈的还原性。
它们在常温下存在于固态,是银白色的质地柔软金属,能轻松被切割,并且具有低密度和低熔点。
碱金属具有以下一些重要性质:1. 高反应性:碱金属在常温下与水反应产生大量的氢气和碱溶液,释放出巨大的热量。
这种反应非常剧烈,有时可以引起爆炸。
例如,钠在与水接触时会迅速产生白色火焰和剧烈的燃烧。
因此,碱金属的处理需要极高的小心和专业知识。
2. 高电离能:碱金属的外层电子非常容易被剥离,因此具有很低的电离能。
这使得它们可以很容易地丧失电子形成阳离子,并与其他元素形成化合物。
3. 强烈的还原性:碱金属是非常强大的还原剂,能够夺取其他元素的电子,并参与许多重要反应。
例如,钾在与氧气反应时会猛烈燃烧,产生明亮的火焰。
4. 高热导率:碱金属具有极高的热导率,这使得它们在冷却和传热技术方面非常有用。
铯是所有金属中热导率最高的元素。
碱金属在许多领域具有广泛应用。
它们可用于制造合金、金属薄膜、电池、催化剂等。
其中最常见的应用是用作发光剂和制备碱金属离子的闪烁屏幕。
此外,碱金属离子在生物医学领域中也具有重要应用,例如在MRI(核磁共振成像)中作为对比剂。
二、碱土金属碱土金属是元素周期表中位于第二族,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质相对较为稳定,但仍然具有明显的金属性质。
它们在常温下也是固态,但与碱金属不同的是,碱土金属较硬和坚硬。
碱土金属具有以下一些重要性质:1. 抗氧化性:碱土金属相对于碱金属来说较为惰性,不容易与空气中的氧气发生反应。
碱金属碱土金属
碱金属和碱土金属都是化学元素周期表中的两个重要类别。
碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,而碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭。
这两个元素类别都有许多共同点和不同之处。
首先,碱金属和碱土金属都是典型的金属元素。
它们的原子结构有一个或两个电子轻松地从外层轨道中释放出来,使其成为相对稳定的阳离子。
碱金属和碱土金属的这种特性使得它们在化学反应中表现出非常活泼的性质,特别是在水中。
其中,碱金属时,它们与水反应的产物是碱性化合物和氢气,而碱土金属反应时的产物是氢氧化物或氧化物。
其次,碱金属和碱土金属具有较低的密度。
其中,锂的密度约为0.53克/立方厘米,钙的密度约为1.54克/立方厘米。
由于其低密度和活泼性质,这些元素在工业上有着广泛的应用,包括用于制造轻金属、电池和荧光材料等。
此外,碱金属和碱土金属显示出不同的化学活性。
与碱金属相比,碱土金属更难活泼,因为它们的外层电子数更多,需要更多的能量来释放。
因此,碱金属通常具有更强的还原性和更大的反应活性,而碱土金属则更倾向于形成阳离子化合物而不反应。
最后,碱金属和碱土金属在生命中起着不同的作用。
碱金属在生物体内起着独特的作用,如钾在神经细胞中传递电信号,而铷和钫在细胞膜的稳定性和脂肪酸代谢方面发挥作用。
碱土金属在血液凝固、骨骼健康和身体免疫系统等方面起着重要作用。
总的来说,碱金属和碱土金属虽然有许多共性,但在性质和应用方面也有一些重要的不同。
它们在许多诸如电子学、化学合成、生命科学和材料科学等领域中都扮演着至关重要的角色。
碱金属与碱土金属的区别碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。
本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。
一、物理性质的区别1. 密度和硬度:碱金属的密度和硬度较低,比较轻盈,容易被切割和压制成各种形状。
而碱土金属的密度和硬度相对较高,比碱金属更坚硬且具有更高的密度。
2. 熔点和沸点:碱金属具有相对较低的熔点和沸点,例如钾的熔点为63.38℃,锂的熔点为180.54℃。
而碱土金属的熔点和沸点相对较高,例如镁的熔点为649℃,钙的熔点为842℃。
3. 导电性:碱金属具有很高的导电性,可以很容易地导电。
碱土金属也具有良好的导电性,但相对于碱金属来说稍逊一筹。
二、化学性质的区别1. 与水反应:碱金属具有与水剧烈反应的性质,生成碱性氢氧化物和氢气。
例如,钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。
而碱土金属与水反应较为缓慢,生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。
例如,钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。
2. 氧化性:碱金属具有较强的氧化性,容易损失电子形成正离子。
碱土金属也具有一定的氧化性,但相对于碱金属来说较低。
3. 化合价:碱金属的化合价多为+1,例如钠的氧化状态为+1。
而碱土金属的化合价多为+2,例如镁的氧化状态为+2。
三、自然界中的分布1. 碱金属在自然界中相对较为稀少,主要以盐湖和海水中的含量较高。
其中,氯化钠是最常见的碱金属盐。
2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富,分布广泛。
例如,镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。
四、应用领域的区别1. 碱金属应用:碱金属广泛应用于多个领域,包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。
钾化合物还用于肥料的制造。
2. 碱土金属应用:碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。
例如,镁合金用于航空和汽车制造,钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。
结论总的来说,碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。
【金属单质】Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba1、物理性质①、共性:碱金属与碱土金属的单质都具有银白色的金属光泽,具有良好的导电性和延展性。
②、特性:碱金属a、熔点较低除Li外都在100℃以下(Cs熔点最低放手上就融化)b、沸点熔点的温度间距较大,沸点一般比熔点高700℃以上1c、较软莫氏硬度都小于1,可以用刀子切割d、.密度都娇小属于轻金属碱土金属有2个电子可以参与成键,因而金属键比碱金属的强,碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。
2、化学性质①、共性:a、碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属元素,同族从Li到Cs和从Be到Ba活泼性依次增强。
b、.都有很强的还原性,与许多非金属单质直接反应生成离子型化合物。
在绝大多数化合物中,它们以正离子形式存在。
②、与H2O反应碱金属及Ca Sr Ba同水反应生产氢氧化物和氢气如:2Na+2H2O=2NaOH+H22Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2(注:a、Li Ca Sr Ba与水反应较平稳,因为它们的熔点较高,不易融化,与水反应不激烈;另一方面,由于它们的氢氧化物溶解度小,生成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触,从而减缓反应。
b、Be Mg的金属表面可以形成致密的氧化物保护膜,常温下它们对水是稳定的。
c、.其他碱金属与水反应非常剧烈,量大时会发生爆炸。
这些碱金属的熔点很低,与水反应放出的热恋是金属熔化为液态,跟有利于反应的进行;同时它们的氢氧化物溶解度很大,不会对反应起阻碍作用。
)③、与H2反应碱金属及Ca Sr Ba均可直接与H2作用,生成金属氢化物如:H2+Ca=CaH2(423-573K条件下)产物氢化钙是很强的还原剂用途:氢气发生剂、还原剂、干燥剂及还原氧化物金属④、与液氨碱金属及Ca Sr Ba均可溶于液氨中生成蓝色的导电溶液,高溶液中含有金属离子和溶剂化的只有电子,具有极强的还原能力。
3Na+2NH3(l)=Na+(NH3)+e-(NH3)⑤、制备稀有金属或贵金属由于碱金属和一些碱土金属单质都与水激烈反应,所以它们不能在水溶液中做还原剂使用。
碱金属和碱土金属在化学元素周期表中,碱金属和碱土金属是两个重要的元素类别。
它们在自然界中广泛存在,具有独特的化学和物理性质。
本文将深入探讨碱金属和碱土金属的特点、用途以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是指位于元素周期表第1A族的锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和铍(Fr)。
它们通常具有相似的特性,并且在自然界中以化合物形式存在。
碱金属的特点如下:1. 金属性质:碱金属是典型的金属元素,具有良好的导电性和导热性。
2. 电子配置:碱金属的电子配置以ns1的形式出现,其外层只有一个s电子,容易失去这个电子形成带正电荷的离子。
3. 低密度:碱金属的密度相对较低,从锂到铯依次递增。
4. 相对活泼:碱金属对水和空气中的氧气具有很高的反应性,它们能够与水反应产生氢气,并在空气中形成氧化物。
碱金属具有广泛的应用领域。
首先,钠和钾是人体必需的微量元素,对维持正常的生理功能至关重要。
其次,碱金属可以用于制备合金、导热材料、催化剂等。
此外,碱金属化合物还被广泛应用于玻璃工业、电池制造、化学实验等领域。
然而,碱金属也存在一些潜在的危害性。
例如,钠和钾金属与水反应时会放出大量的氢气,可能引发火灾。
此外,过量摄入碱金属离子对人体健康有害,可能导致水电解质平衡失调甚至中毒。
二、碱土金属碱土金属是周期表中第2A族的含钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)的元素。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质略微稳定。
以下是碱土金属的主要特点:1. 金属性质:碱土金属也是典型的金属元素,具有较好的导电性和导热性。
2. 电子配置:碱土金属的电子配置为ns2,外层具有两个s电子。
3. 密度:碱土金属的密度相对较高,从镁到钡递增。
4. 反应性:碱土金属相对于碱金属来说较不活泼,但依然能与水和氧气反应,生成相应的化合物。
碱土金属也有广泛的应用。
首先,钙是人体骨骼和牙齿的主要成分之一,对维持骨骼健康至关重要。
碱金属与碱土金属的性质与反应碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在自然界中广泛存在,并且具有独特的性质和反应。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质以及它们的一些典型反应。
一、碱金属的性质与反应碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs),它们在元素周期表的第一组。
碱金属具有以下一些共同的性质。
首先,它们是非常活泼的金属,容易与其他元素发生反应。
其次,它们的密度都很低,比较轻盈。
此外,碱金属在室温下都是固体,但可以很容易地被切割成薄片。
碱金属在空气中的反应也是引人注目的。
它们与氧气反应会产生相应的氧化物。
例如,钠与氧气反应会生成氧化钠,这是一种白色晶体。
而钾与氧气反应则会产生氧化钾,这是一种紫色的晶体。
这些氧化物在水中溶解后会形成碱性溶液,因此碱金属也被称为“碱”。
碱金属与水的反应也是非常剧烈的。
它们与水反应会放出大量的氢气,并产生相应的氢氧化物。
例如,钠与水反应会生成氢氧化钠,这是一种强碱。
这种反应非常剧烈,甚至会引起火灾。
因此,在实验室中处理碱金属时需要非常小心。
二、碱土金属的性质与反应碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba),它们在元素周期表的第二组。
碱土金属与碱金属相比,具有一些不同的性质。
首先,它们的密度比碱金属要高,但仍然比较轻盈。
其次,碱土金属的熔点和沸点较高,因此它们在常温下都是固体。
碱土金属与水的反应相对于碱金属来说较为温和。
它们与水反应会放出氢气,并生成相应的氢氧化物。
例如,钙与水反应会生成氢氧化钙,这是一种弱碱。
与碱金属不同的是,碱土金属与水的反应不会引起火灾。
碱土金属还具有一些其他的重要性质和反应。
例如,它们的氧化态通常为+2。
此外,碱土金属在燃烧时会产生明亮的火焰,这是由于金属离子激发气体中的电子而引起的。
这种现象在烟花制造中得到了广泛应用。
总结起来,碱金属和碱土金属具有独特的性质和反应。
碱金属非常活泼,容易与氧气和水反应,并产生相应的氧化物和氢氧化物。
碱金属和碱土金属的反应性和离子化趋势碱金属和碱土金属是元素周期表中位于第一和第二主族的两类金属元素。
本文将探讨碱金属和碱土金属的反应性及其离子化趋势。
一、碱金属的反应性碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr),它们的反应性都非常高。
碱金属的反应性主要表现在以下方面:1. 与氧气的反应碱金属能够与氧气直接反应生成金属氧化物。
以钠为例,当钠暴露于空气中时,会迅速氧化生成氧化钠,放出大量的热量。
4 Na + O2 → 2 Na2O2. 与水的反应碱金属在与水接触时能够剧烈反应,产生氢气和碱溶液。
这种反应产生的氢气会迅速燃烧,并伴随着剧烈的放热现象。
以钠与水的反应为例:2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2↑3. 与酸的反应碱金属可以与酸发生中和反应,生成盐和水。
这是因为碱金属是碱性物质,而酸则是酸性物质,两者反应后能够中和产生中性物质。
2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2↑二、碱土金属的反应性碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
相比于碱金属,碱土金属的反应性较低,但它们仍然具有一定的活泼性。
1. 与氧气的反应碱土金属的氧化反应相对缓慢。
以镁为例,当镁暴露于氧气中时,会逐渐氧化生成氧化镁。
不过,与碱金属相比,碱土金属的氧化速度要慢得多。
2 Mg + O2 → 2 MgO2. 与水的反应碱土金属与水的反应较碱金属来说要缓慢。
以钙与水的反应为例,会生成氢气和碱溶液,但反应速度相对较慢。
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2↑3. 与酸的反应碱土金属与酸的反应速率较慢,但仍能发生反应。
以镁与盐酸的反应为例,会生成相应的盐和氢气。
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2↑三、离子化趋势离子化趋势是指元素失去或获得电子形成离子的趋势。
对于碱金属和碱土金属而言,其离子化趋势主要受到原子半径和电子层排布的影响。