第二十章堿金屬堿土金屬之教案

第二十章堿金屬堿土金屬之教案20-1.1:定性解釋堿金屬和堿土金屬?gòu)纳系较潞蛷淖蟮接业慕饘倩顫娦宰兓?guī)律（C級(jí)重點(diǎn)掌握）解:同族從上到下金屬活潑性增強(qiáng)的原因是從上到下金屬的原子半徑依次增大,有效核電荷減小,對(duì)最外層電子的吸引力依次減小,所以更易失去電子,金屬活潑性依次增強(qiáng),第一電離勢(shì)從上到下依次減小.同理從左到右金屬活潑性減弱也是因?yàn)樵影霃綔p小,有效核電荷增大,對(duì)最外層電子的吸引力增大,電子難失去,金屬活潑性減弱.二：Li和Be的特殊性(C級(jí)了解)

由于鋰和鈹分別是ⅠA和ⅡA中原子半徑最小的，所以它們的性質(zhì)與本族其它金屬差別較大，表現(xiàn)出特殊。事實(shí)上，鋰的性質(zhì)與周期表中它右下角元素鎂有很多相似之處，同樣鈹與周期表中它右下角的鋁性質(zhì)也相似。20-1.2:請(qǐng)從理論上解釋鋰和鈹為什么出現(xiàn)以上的特殊性質(zhì)?(C級(jí)掌握)解：對(duì)于鋰：?jiǎn)钨|(zhì)熔沸點(diǎn)高,硬度大是因?yàn)樵影霃叫?金屬鍵強(qiáng)導(dǎo)致;電極電勢(shì)反常的低是因?yàn)長(zhǎng)i+半徑特別小,水合能突出的大,雖然鋰的升華熱和電離勢(shì)比較大,但整個(gè)電極反應(yīng)過(guò)程所需的能量較小,所以電極電勢(shì)負(fù)值較大;Li+水合能較大,易形成含水化合物是因?yàn)殡x子的Z/r值越大,則水合能就越大;其化合物的共價(jià)傾向比較顯著,溶解度小,且熱穩(wěn)定性差是因?yàn)長(zhǎng)i+的Z/r值大,離子極化能力強(qiáng),導(dǎo)致化合物的共價(jià)傾向明顯增大,溶解度減小,穩(wěn)定性減弱.對(duì)于鈹：電離勢(shì)高是因?yàn)槠湓影霃叫?有效核電荷大導(dǎo)致;形成共價(jià)鍵的傾向比較顯著,化合物熔點(diǎn)都較低是因?yàn)锽e2+的Z/r值大,離子極化能力強(qiáng),導(dǎo)致化合物的共價(jià)傾向顯著增大,化合物熔點(diǎn)降低;鈹鹽最易溶于水,且極易水解是由于Be2+的離子Z/r值大,水合能大導(dǎo)致;毒性極高是因?yàn)橛袠O高溶解度和容易生成配合物;鈹為兩性金屬是因?qū)蔷€規(guī)則,性質(zhì)與金屬Al相似.20-1.3:Li、Mg為對(duì)角元素,Li+、Mg2+半徑十分接近,但它們的碳酸鹽分解成氧化物的溫度卻相差懸殊.在沒(méi)有熱力學(xué)數(shù)據(jù)的條件下,你能作出誰(shuí)高誰(shuí)低的判斷嗎？(B級(jí)掌握)解:對(duì)于分解反應(yīng):

Li2CO3==Li2O+CO2

MgCO3==MgO+CO2雖Li+和Mg2+半徑接近,但+2價(jià)的Mg2+離子勢(shì)(Z/r)大,對(duì)CO32-的極化作用大,鹽的穩(wěn)定性就會(huì)減小,所以MgCO3分解溫度更低.20-2堿金屬和堿土金屬的單質(zhì)20-2-1單質(zhì)的性質(zhì)和用途一：性質(zhì)：1。比較（C級(jí)掌握）堿金屬堿土金屬物理性質(zhì)密度小,硬度小,熔沸點(diǎn)低,是典型的輕,軟金屬熔沸點(diǎn)較堿金屬高，密度和硬度也較大化學(xué)性質(zhì)周期表中最活潑的一族金屬金屬活潑性較相應(yīng)周期的堿金屬弱在生物體中的作用鈉，鉀是生物體的必須元素，是體液的重要成分鈣,鎂也是生物體的必須元素,鈣是骨骼的主要組成部分,鎂是許多酶的活化劑2。典型反應(yīng)：（C級(jí)掌握）1）與空氣的反應(yīng)

從Li—Cs劇烈程度依次增強(qiáng)

4Li+O2==2Li2O

4Na+O2==2NaO

2M+O2==M2O2

M=Na,K,Rb,Cs

M+O2==MO2

M=K,Rb,Cs

堿土金屬活潑性略差，在空氣中加熱才顯著反應(yīng)生成氧化物。20-2.1:總結(jié)Li到Cs與空氣和過(guò)量氧氣反應(yīng)的劇烈程度和生成產(chǎn)物的特點(diǎn)(C級(jí)重點(diǎn)掌握)解：從Li—Cs與氧氣反應(yīng)的劇烈程度依次增強(qiáng)。在空氣中反應(yīng)，Li生成Li2O，Na為Na2O和Na2O2，K，Rb，Cs為過(guò)氧M2O2和超氧化物MO2。而在過(guò)量的氧氣中燃燒，鋰的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O，Na為Na2O2，K，Rb和Cs產(chǎn)物是KO2、RbO2、CsO2。20-2.2:總結(jié)堿土金屬與空氣反應(yīng)的劇烈程度(與堿金屬相比)和產(chǎn)物（C級(jí)掌握）解：堿土金屬活潑性略差，在空氣中加熱時(shí)才顯著反應(yīng)生成氧化物，另外還有氮化物生成。2）與水的反應(yīng)（C級(jí)掌握）

堿金屬與水劇烈反應(yīng),放出大量熱,并生成強(qiáng)堿，其劇烈程度從上到下依次增強(qiáng)。

M+H2O==MOH+1/2H2

M=Li,Na,K,Rb,Cs

20-2.3：由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可知，Li的φθ比Cs的φθ更負(fù)，說(shuō)明鋰的活潑性應(yīng)高于銫的，但實(shí)際與水反應(yīng)的劇烈程度，Li甚至不如Na劇烈，請(qǐng)說(shuō)明原因。（B級(jí)掌握解:(1)鋰的熔點(diǎn)高，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以使其熔化，因而固體鋰與水接觸面較小;(2)產(chǎn)物L(fēng)iOH溶解度小，覆蓋在鋰的表面，阻礙了反應(yīng)的繼續(xù)。3）堿金屬和堿土金屬的液氨溶液（A級(jí)了解）

在堿金屬的液氨溶液中存在平衡：

M(s)+(x+y)NH3(l)==M(NH3)x++e(NH3)y-

溶劑合電子e(NH3)y-是一種很強(qiáng)的還原劑,廣泛用于無(wú)機(jī)和有機(jī)合成中.

在特殊情況下,堿金屬還可形成負(fù)離子,如氣態(tài)鈉中存在Na-離子;下列反應(yīng)中也有Na-存在Na+Cryp(穴醚)+xNH3(l)==[Na(Cryp)]+[Na(NH3)x]-(s)20-2.4:擬出鑒別標(biāo)簽不清的鋁粉、鎂粉和鋅粉的簡(jiǎn)單步驟，并寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方程式.(B級(jí)掌握)解：第一步:各取三種粉末少許,分別加入氨水,能產(chǎn)生氣體H2,且無(wú)沉淀產(chǎn)生的是鋅粉.

Zn+4NH3+2H2O==Zn(NH3)42++2OH-+H2↑第二步:各取剩下的兩種粉末少許,分別加入NaOH溶液,產(chǎn)生H2并無(wú)沉淀產(chǎn)生的是鋁粉.

2Al+2OH-+6H2O==Al(OH)4-+3H2↑

剩下不易和NaOH反應(yīng)的粉末即為鎂粉20-2.5:在金屬活動(dòng)性順序表里，Na在Ca之前，但從它的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)看，Ca(-2.78V)應(yīng)在Na(-2.71V)之前，你能指出這種次序顛倒的原因嗎？(A級(jí)掌握)解:(1)金屬活動(dòng)性順序表主要是基于實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的規(guī)律.實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅決定于反應(yīng)的可能性和趨勢(shì),而且還決定于反應(yīng)速率.鈉與水作用放出氫氣比鈣與水作用要快,加之鈣與水反應(yīng)生成的Ca(OH)2溶解度小覆蓋在金屬表面,使得鈣反應(yīng)速率減慢,因而得出鈉比鈣活潑的結(jié)論.

(2)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是一種熱力學(xué)數(shù)據(jù),它表示反應(yīng)的趨勢(shì)和推動(dòng)力的大小.因生成Ca2+產(chǎn)生的水合能比Na+的大,則電極電勢(shì)會(huì)更負(fù)一些,這就是兩種順序不同的原因.二：用途（了解）20-2-2單質(zhì)的制備20-2.6:指出工業(yè)上制備金屬Na的方法之原理，原料中為什么要加入CaCl2？（B級(jí)掌握）解:采用電解熔融的NaCl來(lái)制備金屬Na

陽(yáng)極：2Cl-==Cl2+2e-

陰極：2Na++2e-==2Na

總反應(yīng)：2NaCl==2Na+Cl2加入CaCl2的目的可降低NaCl的熔點(diǎn),使電解時(shí)的溫度降低,可防止Na揮發(fā),又可減小Na的分散性,因熔融混合物的密度比Na大,Na浮于液面上.20-2.7:K，Rb，Cs一般采用什么方法合成？其原因是什么?(B級(jí)了解)解：K,Rb,Cs一般采用熱還原法來(lái)制備.常用的還原劑有焦碳,碳化物及活潑金屬.如：

K2CO3+2C==2K↑+3CO

KCl+Na==NaCl+K↑之所以不采用電解熔融鹽的方法制備它們是因?yàn)镵,Rb,Cs熔點(diǎn)低,極易熔于鹽中難分離,且金屬易揮發(fā)導(dǎo)致爆炸.而采用熱還原法是由于K,Rb,Cs沸點(diǎn)低,易揮發(fā)而從體系中分離出來(lái).20-2.8:為什么工業(yè)上不采用電解熔融KCl的方法制備金屬K？（A級(jí)了解、解：因鉀極易溶在熔融的氯化物中，難于分離出來(lái)；金屬鉀蒸氣易從電解槽中逸出；K在電解槽中易生成超氧化鉀，此化合物與金屬鉀有爆炸性反應(yīng)，因此工業(yè)上不采用電解熔融KCl的方法制備金屬K。20-2.9:鈉的第一電離能(496kJ·mol-1)大于鉀(419kJ·mol-1)，即K比Na活潑，為什么工業(yè)上能用反應(yīng)：KCl(熔)+Na==NaCl(熔)+K來(lái)制備金屬K？（A級(jí)掌握）解：活潑金屬能置換出不活潑金屬的規(guī)律只適用于溶液中的反應(yīng)，在高溫下此規(guī)律不一定正確。金屬Na能還原熔融的KCl而得到K是因?yàn)殁c的沸點(diǎn)(881℃)高于鉀(756℃)，生成的金屬鉀可在一定溫度下?lián)]發(fā)從而脫離反應(yīng)體系，使反應(yīng)向右進(jìn)行。20-3堿金屬和堿土金屬的化合物20-3-1氧化物一：普通氧化物（C級(jí)掌握）

堿金屬氧化物的性質(zhì)見下表

氧化物L(fēng)i2ONa2OK2ORb2OCs2O顏色白色白色淡黃色亮黃色橙黃色熱穩(wěn)定性從左到右逐漸降低熔點(diǎn)從左到右逐漸降低與水作用劇烈程度從左到右依次增強(qiáng)

堿土金屬氧化物的物理性質(zhì)見下表所示.氧化物BeOMgOCaOSrOBaO顏

色白白白白白熔點(diǎn)(K)28033125288726932191硬度(金剛石=10)96.54.53.83.3熱穩(wěn)定性從左到右逐漸降低(BeO例外)與水作用劇烈程度從CaO到BaO依次增大(BeO,MgO難溶于水)20-3.1:為什么從Li2O到Cs2O穩(wěn)定性和熔點(diǎn)均依次降低?(B級(jí)掌握)解：堿金屬氧化物均是離子晶體,從Li+到Cs+,由于離子半徑依次增大,則離子鍵鍵能依次減小,所以熔點(diǎn)依次降低.而從Li+-Cs+隨著離子半徑的遞增,雖然Z/r值減小,極化作用減弱,但同時(shí)陽(yáng)離子的變形性遞增,所以氧化物的總的極化作用從上到下是依次增加的,則熱穩(wěn)定性也就降低.20-3.2:為什么BeO的熔點(diǎn)低于MgO,穩(wěn)定性BeO也低于MgO?(B級(jí)掌握)解：因?yàn)锽e2+離子半徑小,離子勢(shì)大,則離子極化能力強(qiáng),導(dǎo)致BeO中共價(jià)鍵成分增加,則化合物熔點(diǎn)降低.同時(shí)極化作用增強(qiáng),穩(wěn)定性就降低.20-3.3:“鈣基固硫”法可降低燃燒燃料時(shí)排出的SO2量。實(shí)際操作是把CaO或CaCO3和含硫的煤混合后再燃燒。

(1)寫出鈣基固硫法的反應(yīng)方程式;

(2)從熱量角度看，用CaO和CaCO3的區(qū)別何在？(B級(jí)掌握)解:(1)鈣基固硫法的反應(yīng)方程式：

S(煤)+O2=SO2

(1)

CaO+SO2=CaSO3

(2)

或CaCO3+SO2=CaSO3+CO2

(3)

CaSO3

+1/2O2==CaSO4

(4)

(2)用CaO更好.因在高溫下CaCO3熱分解需消耗一部分熱量,且反應(yīng)(2)放出的熱量大于反應(yīng)(3).二:過(guò)氧化物1.

過(guò)氧離子的結(jié)構(gòu)(B級(jí)掌握)

過(guò)氧化物中含有過(guò)氧離子O22-或[-O-O-]2-.其分子軌道排布式為:

[KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2s)4(π*2p)4]

其鍵級(jí)為1,即形成一個(gè)σ鍵.2.過(guò)氧化鈉的性質(zhì)和用途(C級(jí)掌握)

Na2O2易吸潮,它與水或稀酸在室溫下反應(yīng)生成H2O2,與CO2反應(yīng)放出O2:

Na2O2+2H2O==2NaOH+H2O2

2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

Na2O2是強(qiáng)氧化劑,在熔融態(tài)下可把Fe2O3,Cr2O3,MnO2等不溶于酸的礦石氧化為FeO42-,CrO42-,MnO42-.

Fe2O3(s)+3Na2O2(s)2Na2FeO4(l)+Na2O(l)

MnO2(s)+Na2O2(s)2Na2MnO4(l)

Na2O2可用作氧化劑使難熔礦石分解；工業(yè)上用作漂白劑；高空飛行或潛水時(shí)作供氧劑和CO2吸收劑。3。過(guò)氧化鋇的制備，性質(zhì)和用途

BaO2是在773K～793K時(shí)將氧氣通過(guò)BaO而制得:

2BaO+O22BaO2

BaO2與稀H2SO4反應(yīng)生成H2O2，這是實(shí)驗(yàn)室制H2O2的方法。

BaO2+H2SO4(稀)==BaSO4+H2O2

BaO2用途與Na2O2相同。三:超氧化物(B級(jí)了解)1.超氧離子的結(jié)構(gòu):

其分子軌道排布式為:[KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2s)4(π*2p)3]其鍵級(jí)為1.5,即成鍵的(σ2p)2構(gòu)成一個(gè)σ鍵,成鍵的(π2s)2和反鍵的(π*2p)1構(gòu)成一個(gè)三電子π鍵.因O2-的鍵級(jí)小于O2，所以穩(wěn)定性比O2差。2.超氧化物的性質(zhì)

K,Rb,Cs在過(guò)量氧氣中燃燒均生成超氧化物。超氧化物MO2是強(qiáng)氧化劑，與H2O劇烈反應(yīng)：

2MO2+2H2O==2MOH+H2O2+O2

M=K,Rb,Cs

MO2與CO2反應(yīng)放出O2：

4KO2+2CO2==2M2CO3+3O2

M=K,Rb,Cs

所以MO2

除Be、Mg外，堿土金屬其余元素均可生成超氧化物。其熱穩(wěn)定性依CaO4-SrO4-BaO4順序而下降。四：臭氧化物(B級(jí)了解)1.臭氧離子的結(jié)構(gòu)

K,Rb,Cs均可生成臭氧化物MO3.臭氧離子的結(jié)構(gòu)是:2.臭氧化物的制備

K,Rb,Cs的氫氧化物與臭氧作用,可得它們的臭氧化物MO3:

3KOH+2O3==2KO3+KOH·H2O+1/2O2

用液氨重結(jié)晶,得到桔紅色KO3晶體.3.臭氧化物的性質(zhì)

臭氧化物不穩(wěn)定,室溫下緩慢分解,為強(qiáng)氧化劑.

2KO3==2KO2+O220-3-2氫氧化物一:性質(zhì):(C級(jí)重點(diǎn)掌握)堿│溶

性│解

減│度

弱│減

，↓小LiOHNaOHKOHRbOHCsOH堿性增強(qiáng)，溶解度增大

───────────→Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)220-3.4:請(qǐng)解釋氫氧化物的堿性和溶解度的變化規(guī)律.(B級(jí)掌握)解:對(duì)于ⅠA和ⅡA金屬,從上到下離子半徑依次增大,離子勢(shì)依次減小,√φ值逐漸減小,則堿性依次增強(qiáng).因?yàn)椤苔罩翟叫?其極化作用越小,氧原子的電子云將偏離Rn+,則R-OH鍵易于打斷,更易發(fā)生堿式解離,即ROH堿性越強(qiáng).同理,因從上到下離子半徑依次增大,離子鍵依次減弱,溶解時(shí)更易打斷,則溶解度依次增大.20-3.5:盛Ba(OH)2溶液的瓶子在空氣中放置一段時(shí)間后，內(nèi)壁會(huì)蒙上一層白色薄膜，這是什么物質(zhì)？欲除去這層薄膜，可用何種物質(zhì)來(lái)溶解？說(shuō)明理由(C級(jí)掌握)解:白色薄膜是Ba(OH)2溶液吸收空氣中的CO2之后形成的難溶鹽BaCO3.因BaCO3易溶于酸,而BaCl2，Ba(NO3)2易溶，BaSO4難溶，因此除去BaCO3薄膜選用稀HCl或HNO3均可,而不用H2SO4。20-3-3氫化物（了解）20-3-4鹽類一：鹽類的通性1。鹽類的顏色和焰色反應(yīng)(C級(jí)掌握)

堿金屬和堿土金屬的離子均為無(wú)色的(因是飽和結(jié)構(gòu))，如果陰離子無(wú)色，則鹽一般都是無(wú)色或白色；陰離子是什么顏色，一般鹽也顯該顏色。

堿金屬和堿土金屬離子的焰色反應(yīng)見下表離子Li+Na+K+Rb+Cs+Ca2+Sr2+Ba2+焰色紅黃紫紫紅紫紅橙紅紅黃綠波長(zhǎng)

/nm670.8589.0

589.6404.4

404.7420.2

629.8455.5

459.8612.2

616.2687.8

707.0553.62。鹽類的溶解性（1）堿金屬的鹽類

堿金屬的鹽類大多數(shù)易溶于水，如鹵化物、碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽，且在水中完全電離。它們的碳酸鹽、硫酸鹽的溶解度從Li－Cs依次增大。(C級(jí)掌握)

只有少數(shù)鹽類難溶。如Li2CO3、Li3PO4、LiF。

難溶的鈉鹽有：六羥基銻酸鈉Na[Sb(OH)6]，醋酸雙氧鈾酰鋅鈉NaAc·Zn(Ac)2·3UO2(Ac)2·9H2O

難溶的鉀鹽有：高氯酸鉀KClO4，四苯硼酸鉀K[B(C6H5)4

]，酒石酸氫鉀KHC4H4O6，鈷亞硝酸鈉鉀K2Na[Co(NO2)6]等。（2）堿土金屬的鹽類(C級(jí)掌握)

堿土金屬的鹽的重要特征是其難溶性，它比相應(yīng)的堿金屬鹽溶解度小。它的氯化物、硝酸鹽易溶于水，碳酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽都是難溶鹽。硫酸鹽、鉻酸鹽溶解度差異較大，BeSO4、BeCrO4易溶，而BaSO4、BaCrO4極難溶，從Be～Ba的硫酸鹽、鉻酸鹽溶解度依次降低。它們的氟化物的溶解度從BeF2～BaF2依次升高。20-3.6:請(qǐng)嘗試用熱力學(xué)方法解釋從BeSO4～BaSO4鹽的溶解度依次降低的事實(shí).(A級(jí)掌握)解：堿土金屬硫酸鹽溶解過(guò)程的熱力學(xué)循環(huán)如下：雖然從Be2+→Ba2+離子半徑增大,但是因?yàn)镾O42-離子的半徑較大,起著主導(dǎo)作用,所以MSO4的晶格能近似相等.而△Hhθ(SO42-)相等,所以△Hsθ(MSO4)值主要決定于△Hhθ(M2+).已知從Be2+→Ba2+離子半徑增大,△Hhθ(M2+)減小,所以從BeSO4～BaSO4△Hsθ(MSO4)值減小,即溶解度依次降低.3。帶結(jié)晶水的能力

一般來(lái)說(shuō)，離子愈小，它所帶的電荷愈多，則作用于水分子的電場(chǎng)愈強(qiáng)，它的水合熱愈大，其帶結(jié)晶水能力愈強(qiáng)。堿金屬離子的水合能力從Li+到Cs+是降低的，則鹽類形成結(jié)晶水合物的傾向依次減弱。(C級(jí)掌握)

例如：幾乎所有的鋰鹽都是水合的，鈉鹽約有75％是水合的，鉀鹽有25％是水合物，銣鹽和銫鹽僅有少數(shù)是水合鹽。

堿土金屬的鹽比堿金屬的鹽更易帶結(jié)晶水，因此堿土金屬的無(wú)水鹽有吸潮性，可做干燥劑，如無(wú)水CaCl2（注意不能用于干燥氨和乙醇，因會(huì)與它們形成加合物）。4。形成復(fù)鹽的能力(C級(jí)了解)

除鋰以外，堿金屬還能形成一系列復(fù)鹽。復(fù)鹽有以下幾種類型：

光鹵石類，通式為MⅠCl·MgCl2·6H2O，其中MⅠ=K+、Rb+、Cs+。

通式為M2ⅠSO4·MgSO4·6H2O的礬類，其中MⅠ＝K+、Rb+、Cs+。

通式為MⅠMⅢ(SO4)2·12H2O的礬類，其中MⅠ＝Na+、K+、Rb+、Cs+，MⅢ=Al3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、Ga3+、V3+等離子。

復(fù)鹽的溶解度一般比相應(yīng)簡(jiǎn)單堿金屬鹽小得多。5。熱穩(wěn)定性(C級(jí)掌握)

一般堿金屬鹽具有較高的熱穩(wěn)定性。鹵化物在高溫時(shí)揮發(fā)而難分解。硫酸鹽在高溫下既難揮發(fā)，又難分解。碳酸鹽除Li2CO3在1543K以上分解為L(zhǎng)i2O和CO2外，其余更難分解。唯有硝酸鹽熱穩(wěn)定性較低，加熱到一定溫度就可分解。

堿土金屬的鹽熱穩(wěn)定性較相應(yīng)的堿金屬鹽類差，但在常溫下均為熱穩(wěn)定性鹽。20-3.7：比較下列各組鹽的熱穩(wěn)定性，并說(shuō)明原因。(C級(jí)重點(diǎn)掌握)（1）CaCO3和K2CO3（2）Na2CO3和K2CO3（3）CaCO3和ZnCO3解:（1）穩(wěn)定性CaCO3＜K2CO3.因Ca2+半徑小,所帶電荷高,則其離子勢(shì)大于K+,極化作用也強(qiáng)于K+,而極化作用越強(qiáng),鹽的穩(wěn)定性越差,所以CaCO3的穩(wěn)定性小于K2CO3。（2）穩(wěn)定性Na2CO3＜K2CO3.因Na+半徑小于K+,其離子勢(shì)就大,極化作用也就強(qiáng)于K+,而極化作用越強(qiáng),鹽的穩(wěn)定性越差,所以Na2CO3的穩(wěn)定性小于K2CO3。（3）穩(wěn)定性CaCO3＞ZnCO3.雖然Ca2+和Zn2+所帶電荷相同,但Ca2+為8e構(gòu)型而Zn2+為18e構(gòu)型,8e構(gòu)型的極化作用低于18e構(gòu)型.而極化作用越強(qiáng),鹽的穩(wěn)定性越差,則CaCO3的穩(wěn)定性高于ZnCO3。二：鈉鹽和鉀鹽性質(zhì)的差異(C級(jí)重點(diǎn)掌握)

鈉鹽和鉀鹽性質(zhì)很相似，但也有差別，重要的有三點(diǎn)：1．溶解度:

鈉、鉀鹽的溶解度都比較大，相對(duì)說(shuō)來(lái)，鈉鹽更大些。2．吸濕性:

鈉鹽的吸濕性比相應(yīng)的鉀鹽強(qiáng)。因此，化學(xué)分析工作中常用的標(biāo)準(zhǔn)試劑許多是鉀鹽。3．結(jié)晶水:

含結(jié)晶水的鈉鹽比鉀鹽多。

鈉的化合物與相應(yīng)鉀的化合物性質(zhì)上一般很相似，鈉的化合物價(jià)格要便宜一些，故一般多使用鈉的化合物，而不用鉀的化合物。但要注意某些特殊情況，如鉀肥不能用鈉的化合物代替，制硬質(zhì)玻璃必須用K2CO3，制黑火藥一定要用KNO3等。20-3.8:為什么制火藥要用KNO3而不用NaNO3?為什么分析測(cè)試中用K2Cr2O7而不是用Na2Cr2O7作基準(zhǔn)試劑?(C級(jí)掌握)解：因NaNO3容易吸潮而導(dǎo)致火藥失效.同樣Na2Cr2O7易吸潮使稱量的準(zhǔn)確度下降而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。三：幾種重要的鹽（C級(jí)掌握）1.鹵化物

氯化鈉：重要的化工原料?？捎糜谥苽涠喾N化工產(chǎn)品如NaOH、Cl2、HCl等。KCl可作鉀肥。無(wú)水CaCl2：是一種重要干燥劑。氟化鈣（又稱螢石）：是制取HF和F2的重要原料。20-3.9:能否用CaCl2來(lái)干燥NH3?為什么?(C級(jí)掌握)解：不能。因?yàn)镃aCl2與NH3和乙醇容易形成加合物，如CaCl2·4NH3、CaCl2·8NH3或CaCl2·4C2H5OH等而導(dǎo)致樣品損失.20-3.10:能否由MgCl2·6H2O直接加熱來(lái)制備無(wú)水MgCl2，為什么？如何制備無(wú)水MgCl2？(C級(jí)掌握)解：不能。因MgCl2·6H2O加熱得到不是無(wú)水MgCl2而是MgOHCl和HCl：

MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O而由MgCl2·6H2O制取無(wú)水MgCl2的方法是:將MgCl2·6H2O在干燥的HCl氣流中加熱脫水即可或直接由Mg在Cl2中燃燒也可得到。

MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O

Mg+Cl2MgCl220-3.11：為什么在MgCl2溶液中滴加氨水時(shí)會(huì)有Mg(OH)2沉淀析出,而Mg(OH)2沉淀又能溶于飽和NH4Cl溶液中?(B級(jí)掌握)解：(1)假設(shè)MgCl2溶液為0.1mol/L,氨水濃度為1mol/L.其解離出的

[OH-]=(KbC)0.5=(1.8×10-5)0.5

Q=[Mg2+][OH-]2=0.1×1.8×10-5=1.8×10-6＞1.2×10-11

所以有Mg(OH)2沉淀析出.(2)假設(shè)NH4Cl溶液的濃度為1.0mol/L.該溶液的

[H+]=(KhC鹽)0.5=(10-14×1.0/1.8×10-5)0.5=2.36×10-5

∴[OH-]=Kw/[H+]=10-14/2.36×10-5=4.24×10-10

J=[Mg2+][OH-]2=[Mg2+](4.24×10-10)2=1.80×10-19[Mg2+]《Ksp(Mg(OH)2)

所以體系中是不可能有Mg(OH)2沉淀存在,即Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中.20-3.12:為什么BeCl2為共價(jià)化合物而CaCl2為離子化合物?(B級(jí)掌握)解：因?yàn)锽e2+離子半徑小，離子勢(shì)大，則離子極化能力強(qiáng)，而Cl-半徑較大，變形性大，導(dǎo)致Be2+與Cl-之間的離子鍵最終轉(zhuǎn)為共價(jià)鍵而成為共價(jià)化合物。而Ca2+離子勢(shì)小，極化作用小，則CaCl2仍為離子化合物。20-3.13:為什么LiF在水中的溶解度比AgF小，而LiI在水中的溶解度比AgI大.(A級(jí)掌握)

解:由于LiF和AgF都是離子型化合物，但是LiF的晶格能比AgF大，故LiF在水中的溶解度比AgF小。又由于Ag+為18電子構(gòu)型，極化較強(qiáng)，I-離子的半徑又大，變形性強(qiáng)，因此AgI的共價(jià)性較顯著，所以AgI在水中的溶解度比LiI小。2．碳酸鹽

碳酸鈉：俗稱蘇打或純堿。大量用于玻璃，搪瓷，肥皂，造紙，紡織，洗滌劑的生產(chǎn)和有色金屬的冶煉等。

碳酸氫鈉：俗稱小蘇打。是制作泡沫滅火器的主要原料，醫(yī)藥上可用來(lái)中和過(guò)多的胃酸。20-3.14:BaCl2溶液中所含少量的Fe3+，可籍加BaCO3固體或Ba(OH)2除去,為什么？你認(rèn)為加哪一個(gè)物質(zhì)更好?(C級(jí)掌握)解:Fe3+與BaCO3或Ba(OH)2的反應(yīng)如下：2Fe3++3BaCO3+3H2O==2Fe(OH)3+3Ba2++3CO2

2Fe3++3Ba(OH)2==2Fe(OH)3+3Ba2+加BaCO3固體更好,因過(guò)量的BaCO3可吸附膠體狀的Fe(OH)3沉淀析出,有利于過(guò)濾分離除去.20-3.15:堿土金屬碳酸鹽的熱分解溫度由Be到Ba逐漸增加，請(qǐng)用極化作用觀點(diǎn)解釋之，同時(shí)也用熱力學(xué)觀點(diǎn)進(jìn)行分析.(B級(jí)掌握)解:(1)極化作用觀點(diǎn):因從Be2+到Ba2+,離子勢(shì)(Z/r)依次減小,對(duì)陰離子CO32-的極化作用也會(huì)依次減弱,鹽穩(wěn)定性增強(qiáng),則熱分解溫度逐漸增加.(2)熱力學(xué)觀點(diǎn):分解反應(yīng):MCO3(s)→MO(s)+CO2(g)

△rHθ=△fHθ(MO,s)+△fHθ(CO2,g)-△fHθ(MCO3,s)因從BeO→BaO,M2+離子半徑增大,晶格能減小,即△fHθ(MO,s)值增大(因均為負(fù)值,其絕對(duì)值減小)而從BeCO3→BaCO3,MCO3的△fHθ(MCO3,s)反而減小(因均為負(fù)值,其絕對(duì)值增大.因大陰離子與大陽(yáng)離子結(jié)合更穩(wěn)定),則從BeCO3→BaCO3,分解反應(yīng)的△rHθ依次增加,即反應(yīng)需吸收的能量增加,碳酸鹽穩(wěn)定性增大,因而熱分解溫度增加.20-3.16:討論堿土金屬碳酸鹽在水中的溶解度變化趨勢(shì)(A級(jí)掌握)解:陰離子CO32-的半徑較大而且電荷數(shù)值上與ⅡA族元素陽(yáng)離子相同,而一般規(guī)律是陰陽(yáng)離子半徑相差大的比相差小的易溶.所以隨著Mg2+→Ba2+離子半徑依次增大,半徑差距越小,則越難溶,即碳酸鋇最難溶,碳酸鎂溶解度最大.但它仍屬難溶鹽之列.3.硫酸鹽

無(wú)水Na2SO4：俗稱元明粉，大量用于玻璃，造紙，陶瓷等工業(yè)中。

Na2SO4·10H2O：稱為芒硝，在空氣中會(huì)失水而風(fēng)化。醫(yī)藥上用作瀉鹽。

CaSO4·2H2O俗稱生石膏，CaSO4·1/2H2O稱熟石膏，它們相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)如下：

2CaSO4·2H2O2CaSO4·1/2H2O+3H2O

硫酸鋇是唯一無(wú)毒的鋇鹽，因有強(qiáng)烈吸收X射線的能力，在醫(yī)學(xué)上用它和糖漿制成的混合物稱作鋇餐。主要用途可作白色涂料（鋇白），在橡膠，造紙工業(yè)中作白色填料。20-3.17:在空白處填入正確的組成(用分子式)（C級(jí)掌握）(1)螢石(CaF2)

(2)元明粉(Na2SO4)(3)生石膏(CaSO4·2H2O)(4)熟石膏(CaSO4·0.5H2O)(5)芒硝(Na2SO4·10H2O)(6)立德粉(ZnS+BaSO4)(7)重晶石(BaSO4)

(8)天青石(SrSO4)4。硝酸鹽

硝酸鉀：因不吸潮，可作火藥，做優(yōu)質(zhì)化肥。5。草酸鹽20-3.18:正常人血鈣含量為10mg%(mg%為毫克百分濃度，即每100cm3溶液中所含溶質(zhì)的毫克數(shù)).今檢驗(yàn)?zāi)巢∪搜褐醒}濃度，取10.00cm3血液，稀釋后加入(NH4)2C2O4溶液，使血鈣生成CaC2O4沉淀，過(guò)濾該沉淀，再將該沉淀溶解于H2SO4溶液中，然后用0.1000mol·dm-3KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液5.00cm3解:各步化學(xué)反應(yīng)：

Ca2++C2O42-==CaC2O4

CaC2O4+H2SO4==CaSO4+H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O10.00cm3血液中含血鈣：

0.1000×5.00×(5/2)×40=50(mg)病人100cm3血液中含血鈣:50×10=500(mg)病人血鈣毫克百分濃度:5