无机化学-碱金属与碱土金属元素氮化物和碳化物
碱金属和碱土金属
实验室制 备H2O2
用于防毒面 具，高空飞 行，潜艇
Cr 2O3难溶+ 3Na 2O2 = 2Na 2CrO 4易溶+ Na 2O
MnO + Na 2O2 = Na 2MnO 4 3）还原性
用做分解矿 石的熔剂
2
MnO
4
+
5
Na
2O 2+
16H
+
=5O
2+10Na
++2Mn
2++8H 2O
3、过氧化物的应用
4Li + O2 == 2Li2 O 2Mg + O 2 == 2MgO
6Li + N2 == 2Li3N 3Mg + N 2 == Mg 3N2
2Mg(NO 3)2 == 2MgO + 4NO 2 + O 2 4LiNO 3 == 2Li 2O + 4NO 2 + O 2
LiCl·H2O == LiOH + HCl MgCl2·6H2O == Mg(OH)Cl + HCl + 5H 2O
1.1 概述
碱金属(IA )：ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
碱土金属(IIA )：ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属。
通性：
1. 易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物。 2. 是活泼金属，极易在空气中燃烧。与O2形成正常氧
化物、过氧化物、超氧化物。 3. 易与H2O反应(除Be、Mg外)，生成相应氢氧化物
6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
第十二章碱金属与碱土金属元素及其化合物
（二）氢氧化物
碱土金属氢氧化物与碱金属氢氧化物比较： 1、碱土金属氢氧化物受热时就分解为氧化和 水，而碱金属除氢氧化锂外，都很稳定。 2 、 Ba(OH)2 为两性， Mg(OH)2、LiOH 为中强 碱。 3、碱土金属氢氧化物易溶解，而碱金属氢氧 化物微溶或维溶。 4、它们都是白色。
四、碱土金属盐类
二、碱金属单质
（一）碱金属单质的物理性质
碱金属具有很明显的金属特征。碱金属单 质熔点、沸点都比较低；具有银白色金属光泽， 有良好的导电性和延展性，除Be和Mg外，其 它均较软。碱金属单质密度较小，钠、钾能浮 在水面上，锂能浮在煤油上。
（三）碱金属的化学性质
1、与水反应
单质与水反应放出氢气。 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 钠、钾、铷、铯与水剧烈反应甚至燃 烧爆炸，反应剧烈程度依次增强。
红
黄绿
五、离子鉴定
（一）Na+离子的鉴定
1、焰色反应 2、醋酸锌法
在中性或醋酸酸性溶液中，Na+离子与醋酸 酰锌[Zn(Ac)2· UO(Ac)2]生成柠檬黄色结晶形沉 淀。
（二）K+离子的鉴定
1、焰色反应 2、亚硝酸钴法 在中性或醋酸酸性溶液中，K+能与亚硝酸 钴钠Na3[Co(NO2)6]生成橙黄色结晶形沉淀。
3、超过氧化物
碱金属中除了锂外，其他元素都能形成超过 氧化物，超过氧化物中含有超氧离子（O2-）。 超过氧化物是强氧化剂，与水剧烈反应、与二 氧化碳反应都有氧气放出。 2KO2 + 2H2O = 2KOH + H2O2 + O2↑ 4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2↑
（二）氢氧化物
碱土金属.
氢氧化物
氧化物与水作用得氢氧化物（白色，易吸潮，吸CO2，腐蚀性） 在空气中易潮解，常作干燥剂。 NaOH能溶解Al、Zn等两性金属及其氧化物，也能溶解许多非 金属(Si、B等）及其氧化物。 2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O Si+2NaOH+H2O 熔融 Na2SiO3+2H2↑ SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O（能腐蚀玻璃）因能溶解某些金属 氧化物、非金属氧化物，在工业生产常用于分解矿石。 熔融的氢氧化钠腐蚀性很强，工业上熔化氢氧化钠一般用铸 铁容器，在实验室可用银或镍的器皿。
0.5
LiOH NaOH
KOH
NaCl RbOH 水溶液电解槽 CsOH Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
盐类
碱金属和碱土金属的常见盐类有卤化物、碳酸盐、 硝酸盐、硫酸盐和硫化物等。 1、溶解性 碱金属盐类通常易溶于水(碳酸锂列外),且它们的 离子都是无色的。只有少数碱金属盐是难溶的; 它们的难溶盐一般都是由大的阴离子组成，而且 碱金属离子越大，难溶盐的数目也越多。如： 六羟基锑酸钠 Na[Sb(OH)6] (白色) 高氯酸钾 KClO4 (白色) 酒石酸氢钾 KHC4H4O6 (白色) 六氯铂酸钾 K4[PtCl6] (淡黄色) 钴亚硝酸钠钾 K2Na[Co(NO2)6] (亮黄色) 钠、钾的一些难溶盐常用于鉴定钠、钾离子。
单质的制备－Na
1.电解 2NaCl(CaCl2)＝2Na+Cl2
加入氯化钙一则可降低电解质的熔点(混合盐的熔点约 873K)，防止钠的挥发，再则可减小金属钠的分散性，因熔 融混合物的密度比金属钠大，钠易浮在面上。 阴极
碱金属和碱土金属
第一章碱金属和碱土金属Alkali and Alkali-earth MetalsAlkali Metals and their Compounds它们之所以有碱金属元素之称，是由于它们的氢氧化物都易溶于水（除了LiOH的溶解度较小之外）的强碱。
一、General Properties1．Valence electron of alkali metals:(1) 其氧化数为+1，不会有其它正氧化态。
因为碱金属的第二电离势特别大，有可能出现-1氧化态。
即-→+MeM。
在无水、无氧条件下，可以制得低氧化态的非寻常化合物，如钠化物。
钠在乙二胺和甲胺中所形成的溶液具有导电性，可以观察到Na－的光谱带，说明主要的导电体应是钠电离出的Na+ 和Na－，即-+++−−−−→−NaNaNa223NHCHen2Na(s) + C20H36O6[Na(C20H36O6)]+·Na－(2) 由于价电子数少，所以碱金属原子之间的作用力比绝大多数其他金属原子之间的作用力要小，因此碱金属很软，低熔、沸点，且半径大、密度小。
Li的密度是所有金属中最小的，它的密度比煤油还小，所以只能放在石蜡中保存。
2．在形成化合物时，碱金属元素以离子键结合为特征，也呈现一定程度的共价性。
即使最典型的离子化合物CsF也有共价性。
(1) Li的一些化合物中共价成份最大，从Li →Cs某些碱金属的有机物，有共价特征。
例如M+Na K Rb Cs-2.71 -2.92 -2.93 -2.92-2.43 -2.61 -2.74 -2.91，使得V05.3Li(sol)Li-=+ϕBorn-Haber循环：pI1M (aq) + e+M (g) + ehH msH m P = + I1+sH mΔ h H mΔ二、Lithium and its Compounds1．General properties：Li的性质与碱金属有很大区别，但与碱土金属，特别是Mg的化学性质相似，这种关系称为对角线关系（diagonal relationship）。
高中无机化学知识点
高中无机化学知识点高中无机化学知识点概述一、基本概念与原理1. 物质的组成与分类- 元素与化合物- 纯净物与混合物- 无机物与有机物2. 原子结构- 原子的组成：质子、中子、电子- 原子核与电子云- 原子序数、同位素、离子3. 元素周期表- 周期与族的划分- 元素周期律- 表中元素的特性与位置关系4. 化学键- 离子键、共价键、金属键- 键能与键长- 配位键与配位化合物5. 化学反应- 反应类型：合成、分解、置换、还原-氧化- 反应速率与催化剂- 化学平衡与勒夏特列原理二、重要元素及其化合物1. 碱金属与碱土金属- 元素性质与族特性- 重要化合物：氧化物、氢氧化物、盐类2. 卤素- 元素性质与族特性- 重要化合物：酸类、氧化剂、卤化物3. 氧族元素- 硫、硒、碲、钋- 硫的氧化物与硫化物- 硫酸与硫酸盐4. 氮族元素- 氮、磷、砷、锑、铋- 氮的氧化物与氮化物- 硝酸与硝酸盐5. 碳族元素- 碳、硅、锗、锡、铅- 碳的有机化合物- 硅酸盐与硅酸盐工业6. 过渡金属- d区元素的特性- 金属的氧化态与颜色- 金属配合物与催化作用三、无机化学实验技能1. 实验安全与操作- 实验室安全规则- 常见仪器使用与维护- 化学试剂的分类与处理2. 物质的分离与提纯- 溶解与沉淀- 过滤与结晶- 蒸馏与萃取3. 定量分析- 滴定法：酸碱滴定、氧化还原滴定 - 重量分析：溶解度、重量百分比 - 光度法：比色分析、分光光度法4. 定性分析- 火焰试验- 试剂反应- 电化学分析四、无机化学在日常生活中的应用1. 材料科学- 金属与合金的应用- 陶瓷与玻璃的制备- 半导体材料2. 环境科学- 水处理与净化- 大气污染与控制- 土壤修复技术3. 能源与化工- 石油化工与煤化工- 电池技术与能量存储- 化肥的生产与使用4. 食品与医药- 食品添加剂与防腐剂- 药物的无机成分- 微量元素与健康五、结论无机化学是化学科学的一个基础分支，它不仅涵盖了物质的基本组成和性质，还包括了化学反应的原理和应用。
碱金属与碱土金属总结
【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。
化学竞赛无机化学绝密课件_碱金属和碱土金属综述
碱土金属的熔点明显高于
碱金属。 最低的镁为 650 ℃。 最高的铍为 1287 ℃。
碱金属质地较软，可以用刀 子切割。 碱金属的密度都较小，属于 轻金属，其中锂、钠、钾的密度 比水还小。
碱金属和碱土金属等活泼金属 可用来置换稀有金属 ZrO2 + 2 Ca ——— Zr + 2 CaO
加热
除 Be 与 H2 直接化合的工作未见
报道，以及 Mg 需要在特定的条件下
才可以与 H2 反应之外，
其余碱金属和碱土金属均可以在
300700℃ 下与 H2 反应。
例如 2 Na + H2 ——— 2 NaH
Ca 与水的反应要比 Na 和 K
平和得多 Ca + 2 H2O —— Ca （OH） 2 + H2
钠、钾等金属可以溶于汞中，得 到合金，即汞齐。 汞齐是平和的还原剂，与水反应
不剧烈，可以控制。
例如钠汞齐 Na•nHg 与水反 应的方程式可以写成
2 （ Na•nHg）+ 2 H2O —— 2 NaOH + H2 + 2n Hg
白云石 CaMg （CO3） 2 菱镁矿 MgCO3 海水中的镁离子
镁在地壳中的质量含量 为 2.3 % 列第 7 位
钙 Ca 碳酸盐及硫酸盐矿物
钙在地壳中的质量含量
为 4.1 % 列第 5 位。
锶 Sr 碳酸盐及硫酸盐矿物
锶在地壳中的质量含量
为 0.037 %
列第 16 位。
钡 Ba 碳酸盐及硫酸盐矿物 钡在地壳中的质量含量 为 0.050 % 列第 14 位。
大学无机下册第12章 碱金属和碱土金属
2 * 2 2 4 * 4 KK (σ ) ( σ ) ( σ ) ( ) ( π ) 2 s 2 p 2s 2p 2p 2 * 2 2 4 * 3 KK (σ ) ( σ ) ( σ ) ( ) ( π ) 2 s 2 p 2s 2p 2p
1.碱金属氧化物
M+离子半径越小，作用于水分子的电场越强， 水合热越大，水合物越稳定。
碱土金属规律不明显。 6. 水解性
碱金属弱酸盐均水解-碱性 碱土金属：BeCl2· 4H2O BeO+2HCl+3H2O
MgCl2· 6H2O→Mg(OH)Cl → MgO
7. 形成复盐的能力
光卤石类：MCl· MgCl2· 6H2O M=K+、Rb+、Cs+ M2SO4· MSO4· 6H2O M2SO4· M2(SO4)3· 24H2O
⑵与两性金属（Zn、 Al）、某些非金属（B、Si） 及其氧化物反应 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Al2O3+2NaOH=2NaAIO2+H2O
Si+2NaOH（浓）+H2O=Na2SiO3+2H2↑
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（玻璃瓶用橡皮塞）
2Na2CO3 + O2↑ 2Na2CrO4 + Na2O
2Na2CrO4+4NaOH
2NaCrO2 + 3Na2O2 + 2H2O
Na2MnO4 (熔矿剂)
碱性条件下为强氧化剂，遇棉花、木炭等爆炸.
⑶ 超氧化物 K (Rb、Cs) + O2