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從上到下和從左到右的金屬活潑性變化規(guī)律（C級重點掌握）解:同族從上到下金屬活潑性增強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,第一電離勢從上到下依次減小.同理從左到右金屬活潑性減弱也是因為原子半徑減小,有效核電荷增大,對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級掌握)解：對于鋰：單質(zhì)熔沸點高,硬度大是因為原子半徑小,金屬鍵強導(dǎo)致;電極電勢反常的低是因為Li+半徑特別小,水合能突出的大,雖然鋰的升華熱和電離勢比較大,但整個電極反應(yīng)過程所需的能量較小,所以電極電勢負值較大;Li+水合能較大,易形成含水化合物是因為離子的Z/r值越大,則水合能就越大;其化合物的共價傾向比較顯著,溶解度小,且熱穩(wěn)定性差是因為Li+的Z/r值大,離子極化能力強,導(dǎo)致化合物的共價傾向明顯增大,溶解度減小,穩(wěn)定性減弱.對于鈹：電離勢高是因為其原子半徑小,有效核電荷大導(dǎo)致;形成共價鍵的傾向比較顯著,化合物熔點都較低是因為Be2+的Z/r值大,離子極化能力強,導(dǎo)致化合物的共價傾向顯著增大,化合物熔點降低;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;毒性極高是因為有極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.在沒有熱力學(xué)數(shù)據(jù)的條件下,你能作出誰高誰低的判斷嗎？(B級掌握)解:對于分解反應(yīng):

Li2CO3==Li2O+CO2

MgCO3==MgO+CO2雖Li+和Mg2+半徑接近,但+2價的Mg2+離子勢(Z/r)大,對CO32-的極化作用大,鹽的穩(wěn)定性就會減小,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級掌握）堿金屬堿土金屬物理性質(zhì)密度小,硬度小,熔沸點低,是典型的輕,軟金屬熔沸點較堿金屬高，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級掌握）1）與空氣的反應(yīng)

從Li—Cs劇烈程度依次增強

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與空氣和過量氧氣反應(yīng)的劇烈程度和生成產(chǎn)物的特點(C級重點掌握)解：從Li—Cs與氧氣反應(yīng)的劇烈程度依次增強。在空氣中反應(yīng)，Li生成Li2O，Na為Na2O和Na2O2，K，Rb，Cs為過氧M2O2和超氧化物MO2。而在過量的氧氣中燃燒，鋰的產(chǎn)物為Li2O，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級掌握）解：堿土金屬活潑性略差，在空氣中加熱時才顯著反應(yīng)生成氧化物，另外還有氮化物生成。2）與水的反應(yīng)（C級掌握）

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

M+H2O==MOH+1/2H2

M=Li,Na,K,Rb,Cs

20-2.3：由標準電極電勢可知，Li的φθ比Cs的φθ更負，說明鋰的活潑性應(yīng)高于銫的，但實際與水反應(yīng)的劇烈程度，Li甚至不如Na劇烈，請說明原因。（B級掌握解:(1)鋰的熔點高，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-是一種很強的還原劑,廣泛用于無機和有機合成中.

在特殊情況下,堿金屬還可形成負離子,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:擬出鑒別標簽不清的鋁粉、鎂粉和鋅粉的簡單步驟，并寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方程式.(B級掌握)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:在金屬活動性順序表里，Na在Ca之前，但從它的標準電極電勢看，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級掌握)解:(1)金屬活動性順序表主要是基于實驗總結(jié)出來的規(guī)律.實驗結(jié)果不僅決定于反應(yīng)的可能性和趨勢,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)標準電極電勢是一種熱力學(xué)數(shù)據(jù),它表示反應(yīng)的趨勢和推動力的大小.因生成Ca2+產(chǎn)生的水合能比Na+的大,則電極電勢會更負一些,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級掌握）解:采用電解熔融的NaCl來制備金屬Na

陽極：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,使電解時的溫度降低,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級了解)解：K,Rb,Cs一般采用熱還原法來制備.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為K,Rb,Cs熔點低,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沸點低,易揮發(fā)而從體系中分離出來.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級了解、解：因鉀極易溶在熔融的氯化物中，難于分離出來；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來制備金屬K？（A級掌握）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是因為鈉的沸點(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從左到右逐漸降低與水作用劇烈程度從左到右依次增強

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(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)定性和熔點均依次降低?(B級掌握)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,但同時陽離子的變形性遞增,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的熔點低于MgO,穩(wěn)定性BeO也低于MgO?(B級掌握)解：因為Be2+離子半徑小,離子勢大,則離子極化能力強,導(dǎo)致BeO中共價鍵成分增加,則化合物熔點降低.同時極化作用增強,穩(wěn)定性就降低.20-3.3:“鈣基固硫”法可降低燃燒燃料時排出的SO2量。實際操作是把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:過氧化物1.

過氧離子的結(jié)構(gòu)(B級掌握)

過氧化物中含有過氧離子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]

其鍵級為1,即形成一個σ鍵.2.過氧化鈉的性質(zhì)和用途(C級掌握)

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；高空飛行或潛水時作供氧劑和CO2吸收劑。3。過氧化鋇的制備，性質(zhì)和用途

BaO2是在773K～793K時將氧氣通過BaO而制得:

2BaO+O22BaO2

BaO2與稀H2SO4反應(yīng)生成H2O2，這是實驗室制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]其鍵級為1.5,即成鍵的(σ2p)2構(gòu)成一個σ鍵,成鍵的(π2s)2和反鍵的(π*2p)1構(gòu)成一個三電子π鍵.因O2-的鍵級小于O2，所以穩(wěn)定性比O2差。2.超氧化物的性質(zhì)

K,Rb,Cs在過量氧氣中燃燒均生成超氧化物。超氧化物MO2是強氧化劑，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,為強氧化劑.

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

性│解

減│度

弱│減

，↓小LiOHNaOHKOHRbOHCsOH堿性增強，溶解度增大

───────────→Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)220-3.4:請解釋氫氧化物的堿性和溶解度的變化規(guī)律.(B級掌握)解:對于ⅠA和ⅡA金屬,從上到下離子半徑依次增大,離子勢依次減小,√φ值逐漸減小,則堿性依次增強.因為√φ值越小,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.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間后，內(nèi)壁會蒙上一層白色薄膜，這是什么物質(zhì)？欲除去這層薄膜，可用何種物質(zhì)來溶解？說明理由(C級掌握)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級掌握)

堿金屬和堿土金屬的離子均為無色的(因是飽和結(jié)構(gòu))，如果陰離子無色，則鹽一般都是無色或白色；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

/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.(A級掌握)解：堿土金屬硫酸鹽溶解過程的熱力學(xué)循環(huán)如下：雖然從Be2+→Ba2+離子半徑增大,但是因為SO42-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

一般來說，離子愈小，它所帶的電荷愈多，則作用于水分子的電場愈強，它的水合熱愈大，其帶結(jié)晶水能力愈強。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，因此堿土金屬的無水鹽有吸潮性，可做干燥劑，如無水CaCl2（注意不能用于干燥氨和乙醇，因會與它們形成加合物）。4。形成復(fù)鹽的能力(C級了解)

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)簡單堿金屬鹽小得多。5。熱穩(wěn)定性(C級掌握)

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Li2O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，并說明原因。(C級重點掌握)（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,則其離子勢大于K+,極化作用也強于K+,而極化作用越強,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+,其離子勢就大,極化作用也就強于K+,而極化作用越強,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,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級重點掌握)

鈉鹽和鉀鹽性質(zhì)很相似，但也有差別，重要的有三點：1．溶解度:

鈉、鉀鹽的溶解度都比較大，相對說來，鈉鹽更大些。2．吸濕性:

鈉鹽的吸濕性比相應(yīng)的鉀鹽強。因此，化學(xué)分析工作中常用的標準試劑許多是鉀鹽。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?為什么分析測試中用K2Cr2O7而不是用Na2Cr2O7作基準試劑?(C級掌握)解：因NaNO3容易吸潮而導(dǎo)致火藥失效.同樣Na2Cr2O7易吸潮使稱量的準確度下降而影響分析結(jié)果的準確性。三：幾種重要的鹽（C級掌握）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來干燥NH3?為什么?(C級掌握)解：不能。因為CaCl2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直接加熱來制備無水MgCl2，為什么？如何制備無水MgCl2？(C級掌握)解：不能。因MgCl2·6H2O加熱得到不是無水MgCl2而是MgOHCl和HCl：

MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O而由MgCl2·6H2O制取無水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溶液中滴加氨水時會有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為共價化合物而CaCl2為離子化合物?(B級掌握)解：因為Be2+離子半徑小，離子勢大，則離子極化能力強，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)為共價鍵而成為共價化合物。而Ca2+離子勢小，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，I-離子的半徑又大，變形性強，因此AgI的共價性較顯著，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)藥上可用來中和過多的胃酸。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？你認為加哪一個物質(zhì)更好?(C級掌握)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,因過量的BaCO3可吸附膠體狀的Fe(OH)3沉淀析出,有利于過濾分離除去.20-3.15:堿土金屬碳酸鹽的熱分解溫度由Be到Ba逐漸增加，請用極化作用觀點解釋之，同時也用熱力學(xué)觀點進行分析.(B級掌握)解:(1)極化作用觀點:因從Be2+到Ba2+,離子勢(Z/r)依次減小,對陰離子CO32-的極化作用也會依次減弱,鹽穩(wěn)定性增強,則熱分解溫度逐漸增加.(2)熱力學(xué)觀點: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(因均為負值,其絕對值減小)而從BeCO3→BaCO3,MCO3的△fHθ(MCO3,s)反而減小(因均為負值,其絕對值增大.因大陰離子與大陽離子結(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(A級掌握)解:陰離子CO32-的半徑較大而且電荷數(shù)值上與ⅡA族元素陽離子相同,而一般規(guī)律是陰陽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

硫酸鋇是唯一無毒的鋇鹽，因有強烈吸收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?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