碱金属 碱.ppt

1、碱金属 碱土金属,补充作业：将CO2分别通入1moll CaCl2 溶液中和 0.001 moll Ca(OH)2 溶液中，是否产生沉淀，为什么？通过计算说明 碱金属 Alkali metals 碱土金属 Alkali earth metals,第一节 单质的性质,都是低熔点，低硬度的轻金属，具有导电，导热性能 密度最小：Li 最大 Ba 熔点最低： Cs,问题：请设计一个BornHarber 循环计算M(S) = Mn+(aq) + ne 的电极电势,+,Gh0(H+),s：升华 Sublimation d：分解 Dissociation i：电离 Iondization h：水合 Hydr

2、ation 对 M(s) = M+(aq) + e G0 (M) = G0 (s) + Gi0 +Gh0 H+(aq) + e = 1/2H2(g) G0 (H) = (1/2Gd0 +Gi0 +Gh0) G0 = G(M)0 +G(H)0 nF0 E0Li+/Li = 3.03V 主要原因是 Li+(g)水合时释放的能量大 A族金属电极电势小也是由于水合能大 Li、Na、K + 水的反应速度 Be、Mg 不与水反应 Be(OH)2 Mg(OH)2 难溶,第二节 单质的制备,Downs电解槽 以电解钠为例，讨论几个问题 1适当的电解质 a. NaCl熔点高 利用凝固点下降原理加入 CaCl2

3、b.NaOH熔点低于NaCl故有 4NaOH = 4Na + 2H2O + O2 但由于阳极产物H2O和阴极产物Na反应得到NaOH使电流效率降为50% 不再使用,2金属产物溶解于熔盐，并可能分布在混合盐表面上成细微分散状态而不聚集 降低电流效率 如 K 在 KCl中 加助熔剂以降低温度 3电解产物的钝化 如电解 NaCl (CaCl2) 含Ca LiCl (KCl) 含 K 1% K、Rb、Cs 用Na 来还原,第三节 氧化物 过氧化物 超氧化物,一、氧化物 4Li + O2 = 2Li2O M + O2 = 2MO 对Na 、K Na2O2 + Na = 2Na2O 2KNO3 + 10K

4、 = 6K2O + N2 A MCO3 = MO + CO2 BeO 两性，其它为碱性,二、过氧化物（除Be）(peroxide) O22 (2s)2(2s*)2(2p)2 (2p)4(2p*)4 有一个键 反磁性 2Na + O2 Na2O2 1） 碱性 2）氧化剂 三、超氧化物（Superoxide） K、Rb、Cs + O2 KO2,干燥空气,燃,O2 (2s)2(2s*)2(2p)2 (2p)4(2p*)3 为什么O22 O2的稳定性不高 解：键能 142 398 O 2 ：498KJmol1,第四节 氢氧化物,一.碱性 二.制备 1隔膜法 2NaCl + 2H 2O 2NaOH +

5、H 2 + Cl 2,NaOH浓度,25%,NaCl浓度,阴极液中NaCl (220g/l) NaOH (100g/l) 蒸发 NaOH溶解度 NaCl不变 由于同离子效应，使NaOH浓度时，NaCl 浓度时，NaCl溶解度下降而析出 2汞阴极法： 汞作阴极，则阴极析出Na ，成钠汞齐 汞的作用 1）增加H2的超电势 2）升高EoNa+/Na 使Na(Hg)m 导出 与水反应生成NaOH 纯度高.但：Hg 污染,第五节 盐类,Li+,Be2+,Mg2+有共价性，其他离子 LiF NaSb(OH)6 Li2CO3 NaZn(UO2)3(Ac)9醋酸铀酰酸钠 Li3PO4 KHC4H4O6 酒石酸

6、钾 KClO4 K2PtCl6 六氯合铂酸钾 KB(C6H5)4 四苯硼酸钾 K2NaCo(NO2)6 六硝基合钴酸钠钾 Rb2SnCl6 六氯合锡酸铷 从Li K形成水合盐的倾向递减,一、Na+ 盐和K+ 在性质上的差别 1.溶解度 Na盐K 2.水合盐 Na K 数目 3.Na盐吸水性K盐 二、如何从锶、钡矿中提取锶、钡 SrSO4 天青石 BaSO4 重晶石 SrSO4 = Sr2+ + SO42 Ksp=2.5107 Sr2+ + CO32 = SrCO3 (1.6109) 1 SrSO4 + CO32 = SrCO3 + SO42 K=156,而BaSO4 = Ba2+ + SO42

7、 Ksp=1.11010 Ba2+ + CO32 = BaCO3 (5.1109) 1 BaSO4 + CO32 = BaCO3+SO42 K=0.022 故不可用CO32来制Ba盐（分析中可用 Na2CO3饱和溶液多次转移） Ba盐的制备： BaSO4(s) + 4C(s) = BaS(s) + 4CO(g) BaS + 2HCl = BaCl2 + H2S,判别：Mg2+和NH3H2O的反应是否完全？ Mg(OH)2和NH4Cl的反应是否完全？ Ksp=1.210-11 Kb=1.810-5 解题思路：假设Mg2+0.2mol L-1和 NH3H2O0.8mol L-1，等V反应 Mg2+

8、 + 2 NH3H2O = Mg(OH)2 + 2NH4+ K=Kb2Ksp=27 故两问其实一回事， K=1/27,三、水解 Be2+ Li+ Mg2+ 较差 LiClH2O LiOH + HCl BeCl4H2O Be(OH)Cl + HCl + 3H2O MgCl26H2O Mg(OH)Cl + 5H2O + HCl 问题：如何制无水LiCl？ HCl气氛中加热 四、含氧酸盐的热稳定性（叫同学回答） 五、硬水（提问） 暂时硬水 HCO3 永久硬水 SO42 硬度：相当于1升水中有10mg CaO为1o,3Be 化合物分解温度低 （叫人回答） 易水解 共价键,第七节 离子的分离和鉴定,Na

9、+ K+ NH4+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ A A 投影 问：1. 为什么Mg2+不沉淀（和Ca2+ Ba2+一起Mg(OH)2） 2为什么加C2O42 和可使的残余也沉淀 分析化学中Ca2+ Ba2+ (Sr2+)叫碳酸铵组 Na+ K+ NH4+ Mg2+叫易溶组,鉴定： Na+ Na+ + Sb(OH)6 = NaSb(OH)6(白) K+ 2K+ + Na+ +C(NO2)63 =K2Na(NO2)6(亮黄) Ca2+ Ca2+ + C2O42 = CaC2O4 (白) Ba2+ Ba2+ + CrO42 = BaCrO4（黄） Mg2+ Mg2+ + 2OH + 镁试剂 Mg(OH)2吸附染料（兰色） NH4+ NH4+ + OH = NH3+ H2O,1溶液的酸度 H+ + Sb(OH)2 =