s区元素及其重要化合物
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无机化学S区元素概述单质及其物理化学性质S区元素是指周期表中第三周期的元素,包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn。
这些元素的单质是指它们在自然界中以纯态存在的形态。
下面将对这些S区元素的单质及其物理化学性质进行概述。
Scandium(Sc)是一种银白色金属,熔点1541℃,沸点2836℃。
它的密度为2.989 g/cm³,熔化热为15.8 kJ/mol。
Scandium的化学性质活泼,可以与氢气、氧气和氮气反应。
它可以形成多种化合物,如ScCl3、Sc2O3等。
Titanium(Ti)是一种银灰色金属,熔点1668℃,沸点3260℃。
它的密度为4.506 g/cm³,熔化热为13.8 kJ/mol。
Titanium具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性。
它与氧、氮、氢等非金属元素反应生成化合物,如TiO2、TiN等。
Vanadium(V)是一种银白色金属,熔点1890℃,沸点3380℃。
它的密度为6.0 g/cm³,熔化热为21.5 kJ/mol。
Vanadium的化学性质活泼,可以与氧气、氮气和氟气反应。
它可以形成多种氧化态,如V2O5、VO2等。
Chromium(Cr)是一种银灰色金属,熔点1907℃,沸点2672℃。
它的密度为7.18 g/cm³,熔化热为20.5 kJ/mol。
Chromium的外层电子构型为3d54s1,具有良好的抗腐蚀性。
它可以形成多种化合物,如Cr2O3、CrCl3等。
Manganese(Mn)是一种银灰色金属,熔点1244℃,沸点1962℃。
它的密度为7.21 g/cm³,熔化热为13.2 kJ/mol。
Manganese与氧气反应生成二氧化锰(MnO2),具有一定的催化性能。
它还可以形成多种化合物,如MnCl2、MnSO4等。
Iron(Fe)是一种银灰色金属,熔点1538℃,沸点2861℃。
它的密度为7.874 g/cm³,熔化热为13.8 kJ/mol。
第11章习题解答第11章(03525)重水是由H和18O组成的水。
.()解:错第11章(03526)氢在自然界中主要以单质形式存在。
()解:错第11章(03527)由于H2是双原子分子,所以H2比He的扩散速率小。
.()解:错第11章(03528)氢气是最轻的单质,所以它的熔点和沸点在所有单质中最低。
.()解:错第11章(03529)因为氢分子的极化率大于氦分子的极化率,所以氢的熔点比氦高。
.()解:对第11章(03530)常温下H2的化学性质不很活泼,其原因之一是H-H键键能较大。
()解:对第11章(03531)实验室所用氢气钢瓶应放在室外,这是因为氢气.()。
(A)密度小;(B)扩散快;(C)易燃易爆;(D)导热性好。
解:C第11章(03532)水煤气的主要成分是.()。
(A)CO和N2;(B)CO和O2;(C)CO和H2;(D)CO2和H2O。
解:C第11章(03533)下列氢气制法中,工业上不常采用的是.()。
(A)电解法;(B)水煤气法;(C)甲烷转化法;(D)活泼金属与酸反应。
解:D第11章(03534)下列反应方程式中,不适用于工业制氢的是()。
(A)H2O(电解)→H2+O2;(B)Zn+H2SO4→ZnSO4+H2;(C)C+H2O(g)∆−CO+H2;−→(D)CH4+H2O(g)∆,Ni,Co−−−−CO+H2。
−→解:B第11章(03539)在某些工厂用氢气做冷却剂,这是因为氢气.()。
(A)密度小;(B)扩散快;(C)易燃易爆;(D)导热性好。
解:D第11章(03535)下列氢气制法中,工业上不常采用的是.()。
(A)电解法;(B)水煤气法;(C)甲烷转化法;(D)碱金属氢化物与水反应。
解:D第11章(03536)下列分子或离子不能存在的是.()。
(A)H2;(B)H2+;(C)H22+;(D)H-。
解:C第11章(03537)下列原子、离子和分子中属于反磁性的是.()。
第十五章 s区元素一、教学基本要求1. 了解s区元素的物理性质和化学性质,能解释碱金属与水、醇和液氨反应的不同;2. 了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法,特别注意钾和钠制备方法的不同;3. 了解s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质,特别注意氢氧化物的碱性变化规律;4. 了解s区元素的重要盐类化合物,特别注意盐类溶解性的热力学解释;5. 会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律;6. 了解对角线规则和锂、铍的特殊性。
二、要点1. 汞齐(amalgam )又称汞合金,汞的特性之一是能溶解除铁以外的许多金属而生成汞齐。
汞与一种或几种金属形成汞齐时,含汞少时是固体,含汞多时是液体。
天然的有金汞齐,银汞齐,人工制备的有:钠汞齐、钾汞齐、锌汞齐、锡汞齐、铅汞齐等。
2. 熔盐电解法(Molten-salt electrolysis)指以熔融态盐类为原料的电解方法,常用于制备不能由水溶液中制备的金属,如碱金属、碱土金属以及钍、钽混合稀土金属的生产。
有时为降低熔体的熔点,节省电能,须加入一定量的助熔剂。
3. 热还原法(Thermo-deoxidization)用化学活性较强的金属,将被还原的金属从其化合物中置换出来,以制备金属或其合金的方法。
4. 冠醚(Crown ether)分子结构类似皇冠的“大环多醚”。
最常用的有18-冠-6 (如下图中的a)、二环己基-18-冠-6及二苯基18-冠-6等。
冠醚对K+、Na+及其他阳离子有很强的选择性络合,F- ),提K + X- 表示( X=MnO4高了裸阴离子的活性。
冠醚在有机合成中常用作“相转移反应的催化剂”。
5.穴醚(Cryptant)分子结构类似地穴的“大环多醚”。
穴醚几乎能够实现对K+和Na+离子的完全分离,选择性可高达105:1。
如下图中的(b) (c)所示。
(a) (b) (c)6. 钠的主要化学反应提要:7. 由氢氧化铍可以制成金属铍及其它化合物:8. 钙的主要化学反应提要:9. 由硫酸钡可制取各种化合物:Ca 3Ca(HCO3)2Ca(ClO)2BaSO4CBaCl22ONaCO3332Ba(OH)23H 2O2Ba(NO3)2C加热加热·BaBeSO44H 2O242Be(NO)34H 2O(NH 4)2BeF 410002Be于蒸发至干·CCl 4800BeCl ·NH 4HF 2ooNaO2+C O +H O3电解10. 对角线规则(diagonal rule)在周期表的二、三周期中,某一元素的性质和它左上方或右下方的元素性质的相似性,称为对角线规则。