无机及分析化学于倩倩27课件

无机及分析化学于倩倩Contents目1S区元素简介2重要元素及其化合物录无机及分析化学S区元素s区元素位于元素周期表中的IA族和IIA族，分别称为碱金属和碱土金属。IA族除H外，有Li，Na，K，Rb，Cs，Fr共6个元素；IIA族有Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra共6个元素。其中Fr和Ra为放射性元素。一、S区元素无机及分析化学S区元素1．电子构型s区元素（除H外）的价电子构型分别为ns1、ns2，在同周期中，易失去外层电子，表现出金属性，其稳定氧化值为+1（IA）和+2（IIA）。它们的化合物（除Li、Be外）均为离子型化合物。无机及分析化学S区元素2．物理性质s区元素（除H外）的单质均为金属，具有金属光泽。它们的金属键较弱，因此，具有熔点低、硬度小、密度小等特点。另外，s区元素还具有良好的导电性能和传热性质。无机及分析化学S区元素3．化学性质s区元素（除H外）的电负性和电离能均较小，表现出典型的金属性。在同周期中，它们是最活泼的金属，在同族中，其金属活泼性从上到下依次增大，即还原性依次增强。它们可以与氧、卤素、氢、水和酸等多种物质发生反应，在反应中，它们均是强还原剂。无机及分析化学S区元素

碱金属与具有相同电子层的碱土金属相比，碱金属的核电荷少，原子半径大，原子核吸引外层电子的能力弱，最外层电子更易失去，即碱金属的还原性比碱土金属的还原性强。无机及分析化学S区元素ⅠAⅡALiBe原子半径增大

NaMg电离能、电负性减小

KCa金属性、还原性增强

RbSrCsBa

原子半径减小

电离能、电负性增大

金属性、还原性减弱无机及分析化学S区元素二、重要元素及其化合物金属钠在自然界中，钠元素都以化合物的形式存在。金属钠常用电解熔融的氯化钠或氢氧化钠的方法制得。钠质软可切，呈银白色，是电、热的良导体。在潮湿的空气中，金属钠会马上失去金属光泽。钠比水轻，可以浮在水的表面与水发生剧烈反应，并放出大量的热。它还可与酸、卤素、氧、氢、醇等剧烈反应。因此，金属钠通常存放于煤油中。无机及分析化学S区元素过氧化钠Na2O2是最常见的碱金属过氧化物。将金属钠在铝制容器中加热到300℃，并通入二氧化碳的干燥空气，得到淡黄色的Na2O2粉末：2Na+O2=Na2O2过氧化钠与水或稀酸在室温下反应生成过H2O2，由于反应放出大量的热，而使H2O2迅速分解：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2Na2O2+2H2SO4（稀）=Na2SO4+H2O2

2H2O2=2H2O+

O2↑

无机及分析化学S区元素过氧化钠也能与二氧化碳反应，放出氧气：Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑

用于放毒面具、高空飞行和潜水作业等

Na2O2本身相当稳定，加热至熔融时几乎不分解，但遇到棉花、木炭或铝粉等还原性物质时，就会引起燃烧或发生爆炸，因此使用Na2O2时应当注意安全，工业上Na2O2被列为强氧化剂。

无机及分析化学S区元素

过氧化钠的主要用途是作氧化剂和氧气发生剂，此外，还用作消毒剂以及纺织、纸浆的漂白剂等。

在碱性介质中，它也可体现出很强的氧化性，如能将矿石中的铬、锰、钒等氧化为可溶性的含氧酸盐，因此，在分析化学中常用作分解矿石的溶剂。例如：Cr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2OMnO2+Na2O2=Na2MnO4

无机及分析化学S区元素氧化镁

氧化镁俗称苦土，是一种白色粉末，具有碱性氧化物的通性，难溶于水，熔点约为2850℃，可作耐火材料，制备坩埚、耐火砖、高温沪的衬里等；医学上将纯的MgO用作抑酸剂，以中和过多的胃酸，还可作轻泻剂。含有MgO的滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）广泛用于造纸、橡胶、颜料、纺织、陶瓷等工业，也作为机器的润滑剂。无机及分析化学S区元素

氧化钙俗称生石灰，是一种白色块状或粉末状固体，熔点为2615℃，也可作耐火材料。氧化钙吸湿性强，可作干燥剂。它微溶于水，并与水作用生成Ca(OH)2，放出大量的热。氧化钙也具有碱性氧化物的通性，高温下能与SiO2、P2O5等化合：

CaO+SiO2→

CaSiO33CaO+P2O5→

Ca3(PO4)2氧化钙无机及分析化学S区元素在冶金工业中，利用这两个反应，可将矿石中的Si、P等杂质以炉渣形式除去。氧化钙还广泛地用于制造漂白粉、电石及建筑方面。氧化镁与氧化钙通常都用煅烧相应的碳酸盐矿的方法来制备。无机及分析化学S区元素2．氢氧化物

碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。它们易吸收空气中的CO2变为相应的碳酸盐，也易在空气中易吸水而潮解，故固体NaOH和Ca(OH)2常用作干燥剂。

碱金属的氢氧化物在水中都是易溶的，溶解时放出大量的热。碱土金属的氢氧化物的溶度则较小，其中Be(OH)2和Mg(OH)2是难溶的氢氧化物。

无机及分析化学S区元素LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH中强碱强碱强碱强碱强碱

Be(OH)2

＜Mg(OH)2

＜Cs(OH)2

＜Sr(OH)2

＜Ba(OH)2两性中强碱强碱强碱强碱无机及分析化学S区元素碱金属、碱土金属氢氧化物的碱性和溶解度递变规律可以归纳如下：

溶

碱

LiOHBe(OH)2

解

性

NaOHMg(OH)2

性

增

KOHCa(OH)2

增

强

RbOHSr(OH)2

大

CsOHBa(OH)2

碱性增强

溶解度增大无机及分析化学S区元素氢氧化钠（钾）

氢氧化钠（钾）俗称苛性钠（钾）也称烧碱，工业上通常是电解氯化钠（钾）溶液而制得。NaOH(KOH)是白色固体，极易吸水和空气中的CO2，吸收CO2后变成Na2CO3（K2CO3）。所以固体NaOH是常用的干燥剂。

NaOH(KOH)的水溶液呈强碱性，可以与酸反应，也可与许多金属和非金属的氧化物反应生成钠（钾）盐。

NaOH(KOH)既是重要的化学实验试剂，也是重要的化工生产原料。主要用于精炼石油、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂等生产。无机及分析化学S区元素碳酸钠与碳酸氢钠

碳酸钠俗称纯碱或苏打，通常是含10个结晶水的白色晶体（Na2CO3·10H2O），在空气中易风化而逐渐碎裂为疏松的粉末，易溶于水，其水溶液有较强的碱性，可在不同反应中作碱使用，这也是人们称其为纯碱的原因。无机及分析化学S区元素

碳酸钠是一种基本化工原料，大量用于玻璃、搪瓷、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂的生产和有色金属的冶炼中，它还是制备其它钠盐或碳酸盐的原料。工业上常用氨碱法生产碳酸钠：

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑无机及分析化学S区元素

碳酸氢钠俗称小苏打，白色粉末，可溶于水，但溶解度不大，其水溶液呈弱碱性。主要用于医药和食品工业中。无机及分析化学S区元素氯化钠

氯化钠俗称食盐，是日常生活中和工业生产中不可缺少的化合物。氯化钠也是制造其它钠、氯化合物的常用原料。在自然界中，氯化钠资源非常丰富，海水、内陆盐湖、地下卤水及盐矿都蕴藏着丰富的盐资源。无机及分析化学S区元素

氯化钠为透明晶体，味咸，易溶于水，其溶解度受温度影响较小。它是人和动物所必需的物质，在人体中NaCl的含量约占0.9%。NaCl可作食品调味剂和防腐剂，其冰盐混合物还可作致冷剂。它是制取金属Na、NaOH、Na2CO3、Cl2和HCl等多种化工产品的基本原料。无机及分析化学S区元素氯化镁与氯化钙氯化镁常以MgCl2·6H2O形式存在，其为无色晶体，味苦，易吸水。MgCl2·6H2O受热到530℃以上，分解为MgO和HCl气体。因此，欲得到无水MgCl2，必须在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，使其脱水。无水MgCl2是制取金属镁的原料。纺织工业中用MgCl2来保持棉纱的湿度而使其柔软。从海水中制得不纯MgCl2·6H2O的盐卤块，工业上常用于制造MgCO3和其它镁的化合物。无机及分析化学S区元素

氯化钙极易溶于水，也溶于乙醇。将MgCl2·6H2O加热脱水，可得到白色多孔的无水CaCl2。无水CaCl2有很强的吸水性，实验室常用作干燥剂。但不能干燥NH3气及酒精，因为它们会形成CaCl2·4NH3、CaCl2·4C2H5OH等。CaCl2水溶液的冰点很低（当质量分数为32.5%时，其冰点为-50℃），它是常用的冷冻液，工业上称其为冷冻盐水。无机及分析化学S区元素硫酸钙和碳酸钙

硫酸钙常含结晶水，CaSO4·2H2O俗称石膏，为无色晶体，微溶于水，将其加热到120℃左右，部分脱水转变为熟石膏。

2CaSO4·2H2O（CaSO4）2·H2O+3H2O此为可逆反应，若将熟石膏加水混合成糊状后放置一段时间，又会变成CaSO4·2H2O，逐渐硬化并膨胀，故用以制模型、塑像、粉笔和石膏绷带。还用于生产水泥和轻质建筑材料。无机及分析化学S区元素