18:碱土金属
自考化学基础试题及答案
自考化学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化学反应中,伴随能量变化的最小微粒是()A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案:D2. 下列物质中,属于纯净物的是()A. 空气B. 蒸馏水C. 海水D. 果汁答案:B3. 化学方程式中,表示反应物和生成物之间的系数关系是()A. 质量守恒B. 电荷守恒C. 能量守恒D. 动量守恒答案:A4. 根据题目所给信息,下列化合物中属于共价化合物的是()A. NaClB. CaOC. HClD. Fe答案:C5. 下列元素中,属于卤素的是()A. FB. ClC. BrD. I答案:ABCD6. 在标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约等于()A. 22.4 LB. 56 LC. 112 LD. 224 L答案:A7. 根据题目所给信息,下列物质中属于电解质的是()A. 蒸馏水B. 蔗糖C. 醋酸D. 酒精答案:C8. 下列反应中,属于氧化还原反应的是()A. 酸碱中和反应B. 铁生锈C. 碳酸钙分解D. 水的电解答案:BD9. 在化学反应中,表示反应速率的物理量是()A. 反应物的浓度B. 生成物的浓度C. 反应物的摩尔数D. 反应物或生成物的浓度变化率答案:D10. 下列物质中,属于非金属单质的是()A. 氧气B. 氮气C. 铁D. 碳答案:ABD二、填空题(每空2分,共20分)11. 原子的化学性质主要由其________决定。
答案:最外层电子数12. 摩尔是物质的量的单位,用符号________表示。
答案:mol13. 化学反应中,能量的释放通常是以________的形式。
答案:热能14. 在有机化学中,一个碳原子最多可以与________个氢原子形成共价键。
答案:415. 根据题目所给信息,下列化合物中属于离子化合物的是________。
答案:NaCl16. 溶液的pH值越小,表示溶液越________。
答案:酸17. 化学平衡移动原理,又称为________原理。
碱金属和碱土金属习题目录
第17章碱金属和碱土金属习题目录一判断题;二选择题;三填空题;四完成反应方程式;五计算和解释一判断题1 重水是由H和18O组成的水。
()2 氢在自然界中主要以单质形式存在。
()3 由于H2是双原子分子,所以H2比He的扩散速率小。
()4 氢气是最轻的单质,所以它的熔点和沸点在所有单质中最低。
()5 因为氢分子的极化率大于氦分子的极化率,所以氢的熔点比氦高。
()6 常温下H2的化学性质不很活泼,其原因之一是H-H键键能较大。
()7 在HMn(CO)5中,H原子与Mn原子以Mn-H键相结合。
()8 在H[Cr(CO)5]2分子中存在着Cr-H-Cr氢桥键。
()。
9 如果某氢化物的水溶液为碱性,则此氢化物必为离子型氢化物。
()10 碱金属氢化物都具有NaCl型晶体结构。
()11 H-在水溶液中不能存在。
()12 通常,s区元素只有一种稳定的氧化态。
()13 由于s区、p区元素性质活泼,它们都不能以单质的形式存在于自然界。
()14 s区元素在自然界不以单质形式存在。
()15 金属钙保存在煤油中。
()16 由于s区元素单质的密度很小,它们都可以浸在煤油中保存。
()17 碱金属熔点的高低次序为Li>Na>K>Rb>Cs。
()18 碱土金属的E(M2+/M)从Be到Ba依次变大。
()19 N2只能与碱土金属直接作用形成氮化物。
()20 在周期表中,处于对角线位置的元素性质相似,这称为对角线规则。
()21 所有碱金属和碱土金属都能形成稳定的过氧化物。
()22 s区元素形成的化合物大多是离子型化合物。
()23 由于E(Li+/Li)最小,所以锂是金属性最强的元素。
()24 碱土金属氢化物的熔点比同周期碱金属的氢化物熔点高。
()25 碱金属的所有盐类都是无色的。
()26 钠的所有盐全部可溶于水。
()27 所有碱金属的碳酸盐都是易溶于水的。
()28 碱金属的盐类都是可溶性的。
()29 碱金属的氢氧化物皆具有强碱性。
无机化学实验报告:碱金属碱土金属铝锡铅锑铋
不再呈现任何离子的特征颜色。 2、用洁净的铂丝蘸取 1 mol·L-1 LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2 在氧化焰灼烧。
现象:
注意:由于K盐中往往会含有少量的钠盐,实验表明,当K盐中含有 1/105的钠盐时,就会在焰色中只看 到钠的黄色,为了消除钠焰色的干扰,要用一块蓝色钴玻璃片滤去钠黄色光进行观察。
2×10-27
实验指导
◆ 在做沉淀溶解性实验时,可用离酸性溶液中可以代替 H2S,在碱性溶液中可代替 Na2S [(NH4)2S]。
◆
[问题讨论] 1、如何配制 SnCl2 溶液。
2、 PbO2 与浓 HCl 如何反应的? PbO2 具有强氧化性,能氧化 HCl 生成 Cl2,同时 PbCl2 PbO2 + 4HCl = PbCl2↓ + Cl2↑+2H2O (与 MnO2+ 4HCl =MnCl2 + Cl2↑+2H2O△)
实验八 碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋
【学习目标】 认知目标:比较碱金属和碱土金属的活泼性; 碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋氢氧化物和盐类的溶解性。 技能目标:掌握焰色反应的正确操作技术,熟悉并使用钾、钠的安全措施。
思想目标:培养学生观察现象、思考问题的能力。
【教学安排】
一 课时安排:3 课时 二 实验要点:1、钾、钠、镁、铝的性质;
橙黄
热水 (浓 NaAc \ KI \ Na2S2O3 )
7.1×10-9
PbCrO4 黄色
HNO3、NaOH、
2.8×10-13
PbSO4 白色
ba是什么化学名称
钡(Barium),碱土金属元素,化学元素符号Ba,在周期表中位于第六周期ⅡA族,是一种柔软的有银白色光泽的碱土金属,是碱土金属中最活泼的元素。
元素名来源于希腊文βαρύς(barys),原意是“重的”。
由于钡的化学性质十分活泼,从来没有在自然界中发现钡单质。
钡在自然界中最常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡),二者皆不溶于水。
钡在1774年被确认为一个新元素,但直到1808年电解法发明不久后才被归纳为金属元素。
钡的化合物用于制造烟火中的绿色(以焰色反应为原理)。
电解熔融的氯化钡或用铝还原氯化钡,可制得金属钡。
研究历史碱土金属的硫化物具有磷光现象,即它们受到光的照射后在黑暗中会继续发光一段时间。
钡的化合物正是因这一特性而开始被人们注意。
1602年意大利波罗拉(Bologna,现称博洛尼亚)城一位制鞋工人卡西奥劳罗将一种含硫酸钡的重晶石与可燃物质一起焙烧后,发现它在黑暗中可以发光,这引起了当时学者们的兴趣。
后来这种石头被称为波罗拉石,并引起了欧洲化学家分析研究的兴趣。
1774年瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)发现氧化钡是一种比重大的新土,称之为“Baryta”(重土)。
1774年,舍勒认为这种石头是一种新土(氧化物)和硫酸结合成的,1776年他加热这一新土的硝酸盐,获得纯净的土(氧化物)。
1808年英国化学家戴维(H.Davy)用汞作阴极,铂作阳极,电解重晶石(BaSO4)制得钡汞齐,经蒸馏去汞后,得到一种纯度不高的金属,并以希腊文barys(重)命名。
元素符号定为Ba,称为钡。
含量分布钡的焰色钡,和其它碱土金属一样,在地球上到处都有分布:在地壳上部的含量是0.026%,而在地壳中的平均值是0.022%。
钡主要以重晶石形式存在,以硫酸盐或碳酸盐形式存在。
自然界钡的主要矿物为重晶石(BaSO4)和毒重石(BaCO3)。
重晶石矿床分布很广,中国的湖南、广西、山东等地都有较大的矿床。
物理性质基本性质钡是银白色金属,熔点725°C,沸点1846°C,密度3.51g/cm3,有延展性。
七个主族元素价电子排布式
七个主族元素价电子排布式主族元素是指周期表中的1A到8A族元素,也就是第1、2、13、14、15、16、17和18族元素。
它们的化学性质在同一族内有一定的相似性。
以下是七个主族元素的价电子排布式及其特点:1.第1族元素:氢(H)氢原子的电子排布式为1s1、氢是最简单的元素,只有一个质子和一个电子。
它的性质独特,既可作为非金属气体,又可与金属形成金属氢化物。
2.第2族元素:碱土金属碱土金属的电子排布式为[He]ns2、对应的元素有铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)等。
这些元素的外层电子结构是相同的,并且都具有较低的密度和较低的沸点。
它们在化合物中常呈+2氧化态。
3.第13族元素:硼族元素硼族元素的电子排布式为[He]ns2np1、对应的元素有硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)等。
这些元素的外层电子结构与碱土金属相似,但其化合物多呈+3氧化态。
4.第14族元素:碳族元素碳族元素的电子排布式为[He]ns2np2、对应的元素有碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)等。
碳族元素通常是非金属,具有共价结合能力。
碳的特殊性质导致了无机和有机化学的差异。
5.第15族元素:氮族元素氮族元素的电子排布式为[He]ns2np3、对应的元素有氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)等。
氮族元素通常通过了共价键形成化合物,其中氮最常见。
氮族元素的价层电子数较多,因此形成了多种化合物。
6.第16族元素:氧族元素氧族元素的电子排布式为[He]ns2np4、对应的元素有氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、多尔德(Po)等。
氧族元素通常是非金属,具有很高的电负性。
氧化带电数为-2的氧化物最常见。
7.第17族元素:卤素卤素的电子排布式为[He]ns2np5、对应的元素有氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素严重缺少一个电子以填充其外层轨道,因此它们容易获得一个电子形成1-阴离子。
元素周期表中的主族元素与过渡金属
元素周期表中的主族元素与过渡金属元素周期表是化学中重要的工具之一,它按照元素的原子序数与化学性质的周期性变化进行排列。
其中,主族元素与过渡金属是周期表中两个重要的分类。
一、主族元素主族元素是指元素周期表中1、2、13、14、15、16、17和18族的元素。
它们的特点如下:1. 1、2族元素:位于周期表最左侧的两个族别,即“碱金属”和“碱土金属”。
- 碱金属:包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)等。
它们的电子排布规则为ns^1,具有较低的电离能和较强的还原性。
- 碱土金属:包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)等。
它们的电子排布规则为ns^2,具有较高的电离能和较强的硬度。
2. 13-18族元素:分别是“硼族”、“碳族”、“氮族”、“氧族”、“氟族”和“稀有气体”。
- 硼族元素:包括硼(B)、铝(Al)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^1,具有较高的电离能和一些金属特性。
- 碳族元素:包括碳(C)、硅(Si)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^2,是非金属元素的重要代表。
- 氮族元素:包括氮(N)、磷(P)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^3,具有较高的电负性。
- 氧族元素:包括氧(O)、硫(S)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^4,通常表现出较高的电负性。
- 氟族元素:包括氟(F)、氯(Cl)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^5,是最活跃的非金属元素。
- 稀有气体:包括氦(He)、氖(Ne)等。
它们的电子排布规则为ns^2np^6,具有极低的化学活性。
二、过渡金属过渡金属是指元素周期表中3到12族的元素,它们具有以下特征:1. 金属性质:过渡金属大多数为金属,具有良好的导电性、导热性和延展性等。
2. 电子结构:它们的原子内外电子分布比较复杂,电子结构填满顺序为(n-1)d^1-10ns^0-2。
3. 反应性:过渡金属具有多种氧化态,可以参与多种反应和配位化学。
4. 彩色与催化性:许多过渡金属化合物呈现出丰富的颜色,并且在催化反应中起到重要作用。
无机化学-碱金属与碱土金属元素-盐类化合物
Байду номын сангаас
1-1或2-2型 1-2或2-1型 1-3或3-1型 2-3或3-2型
△Gøs界线kJ•mol-1 22.8
30.8
38.5
45.6
3
(2) 半定量规则:
晶格能
△sG
MX(s) M+(aq) + X- (aq)
2.7 盐类
1. 共同特点
1)基本上是离子型化合物。 只有半径特别小的Li+的某些盐(如卤化物)具不同程度的共价性
2)阳离子基本无色,盐的颜色取决于阴离子的颜色。
2. 溶解性
IA盐类易溶; IIA盐类难溶,一般与大尺寸阴离子相配时易形成难溶的ⅡA盐
IA易溶为主
难溶: K2[PtCl6]、 Na[Sb(OH)6]、
2
离子晶体盐类溶解性的判断标准
(1) 溶解自由能变: MX(s) = M+(aq) + X- (aq) △sG
以溶解度0.01 mol L-1作为易溶和难溶的“界线”
MX(s) = Mn+(aq) + Xn-(aq) (n=1或2) KSP= [Mn+][Xn-] = (0.01)2 = 1×10-4 则:△Gøs = -RTlnKSP= 22.8 kJ mol-1
法。其基本原理: 先用NH3将食盐水饱和, 然后通入CO2,溶解
度较小的NaHCO3析出:
< 15 oC, 析出
NH3 + NaCl + H2O + CO2 NaHCO3 + NH4Cl
CaCO3 CaO + CO2 NH4Cl + CaO CaCl2 + NH3 + H2O
第17章 碱金属和碱土金属习题
第17章碱金属和碱土金属习题目录一判断题;二选择题;三填空题;四完成反应方程式;五计算和解释一判断题(返回目录)1 重水是由H和18O组成的水。
()2 氢在自然界中主要以单质形式存在。
()3 由于H2是双原子分子,所以H2比He的扩散速率小。
()4 氢气是最轻的单质,所以它的熔点和沸点在所有单质中最低。
()5 因为氢分子的极化率大于氦分子的极化率,所以氢的熔点比氦高。
()6 常温下H2的化学性质不很活泼,其原因之一是H-H键键能较大。
()7 在HMn(CO)5中,H原子与Mn原子以Mn-H键相结合。
()8 在H[Cr(CO)5]2分子中存在着Cr-H-Cr氢桥键。
()。
9 如果某氢化物的水溶液为碱性,则此氢化物必为离子型氢化物。
()10 碱金属氢化物都具有NaCl型晶体结构。
()11 H-在水溶液中不能存在。
()12 通常,s区元素只有一种稳定的氧化态。
()13 由于s区、p区元素性质活泼,它们都不能以单质的形式存在于自然界。
()14 s区元素在自然界不以单质形式存在。
()15 金属钙保存在煤油中。
()16 由于s区元素单质的密度很小,它们都可以浸在煤油中保存。
()17 碱金属熔点的高低次序为Li>Na>K>Rb>Cs。
()18 碱土金属的E(M2+/M)从Be到Ba依次变大。
()19 N2只能与碱土金属直接作用形成氮化物。
()20 在周期表中,处于对角线位置的元素性质相似,这称为对角线规则。
()21 所有碱金属和碱土金属都能形成稳定的过氧化物。
()22 s区元素形成的化合物大多是离子型化合物。
()23 由于E(Li+/Li)最小,所以锂是金属性最强的元素。
()24 碱土金属氢化物的熔点比同周期碱金属的氢化物熔点高。
()25 碱金属的所有盐类都是无色的。
()26 钠的所有盐全部可溶于水。
()27 所有碱金属的碳酸盐都是易溶于水的。
()28 碱金属的盐类都是可溶性的。
()29 碱金属的氢氧化物皆具有强碱性。
2、第十章碱金属和碱土金属元素
1、碱性
LiOH 中强碱 Be(OH)2 两性 NaOH 强碱 Mg(OH)2 中强碱 KOH 强碱 Ca(OH)2 强碱 RbOH 强碱 Sr(OH)2 强碱 CsOH 强碱 Ba(OH)2 强碱
Be(OH)2+2H+→Be2++2H2O Be(OH)2+2OH-→[Be(OH)4]2-
R-OH规则解释: OH规则解释: 规则解释 氧化物的水合物通式R(OH) 为成酸或成碱元素, 氧化物的水合物通式 R(OH)n , R 为成酸或成碱元素 , 有两种解离可能: 有两种解离可能: 碱式 酸式 → R++OH RO- +H+ ← R-O-H
-
O
2
O +e O2
2-
O
2 2
2 O +2e 2O
2
2-
超氧离子
过氧离子
氧离子
(一) 正常氧化物 多数为白色固体 淡黄) 亮黄) O(桔红 桔红) K2O(淡黄)、Rb2O(亮黄)、Cs2O(桔红) 熔点: IIA>IA; 硬度IIA>IA 所以BeO MgO作 IIA>IA, BeO、 熔点 : IIA>IA ; 硬度 IIA>IA , 所以 BeO 、 MgO 作 耐火材料和金属陶瓷 BeO还有反射放射线的能力, BeO还有反射放射线的能力,常用作原子反应堆 还有反射放射线的能力 外壁砖块材料。 外壁砖块材料。
1 Na+ ( NH3 ) + e− ( NH3 ) + NH3 (l ) 铁的氧化物→ NaNH2 ( NH3 ) + H 2 ( g ) 2
若无水、不接触空气、不存在过渡金属化合物,其溶液 若无水、不接触空气、不存在过渡金属化合物, 可在液氨的沸点温度( 33℃ 长时间保存。 可在液氨的沸点温度(-33℃ )长时间保存。 碱金属还可溶于醚或烷基胺中。 碱金属还可溶于醚或烷基胺中。
玻璃工艺学智慧树知到答案章节测试2023年齐鲁工业大学
绪论单元测试1.玻璃吹管的使用是玻璃制造工艺的第一个变革。
A:错B:对答案:B第一章测试1.下列哪种物质不属于网络形成体氧化物。
()A:P2O5B:Al2O3C:B2O3D:SiO2答案:B2.晶子学说从微观上解释了玻璃的本质,即玻璃的微不均匀性,()与有序性。
A:统计均匀性B:连续性C:周期性D:不连续性答案:D3.非桥氧的存在,使硅氧四面体失去原来的完整性和(),使玻璃性能变差。
A:有序性B:周期性C:均匀性D:对称性答案:D4.下列哪种物质属于网络外体氧化物。
()A:CaOB:P2O5C:Al2O3D:SiO2答案:A5.从热力学方面来讲玻璃是稳定的,从动力学方面来讲玻璃是不稳定的,所以说玻璃具有亚稳性。
()A:错B:对答案:A第二章测试1.根据键强判断属于玻璃形成氧化物(网络形成体)的是()。
A:键强等于70kcal/molB:键强在60~80kcal/mol之间C:键强大于80kcal/molD:键强小于60kcal/mol答案:C2.下列哪种键型容易形成玻璃()A:共价键B:金属键C:离子共价键D:离子键答案:C3.含有一种F(网络形成体)的三元系统有()种类型。
A:20B:15C:10D:21答案:B4.三元系统玻璃形成区共有()类型。
A:20B:15C:21D:10答案:C5.从动力学观点看,生成玻璃的关键是熔体的冷却速度(即黏度增大速度)。
()A:错B:对答案:B第三章测试1.稳定分相(稳定不混溶性)是液相线以下出现相分离现象。
()A:错B:对答案:A2.碱金属氧化物与二氧化硅的二元系统出现的分相属于稳定分相。
()A:对B:错答案:B3.MgO-SiO2系统中液相线以上出现的分相属于亚稳分相。
()A:错B:对答案:A4.在不稳区,分相后第二相为高度连续性的蠕虫状颗粒。
()A:错B:对答案:B5.凡是侵蚀速度随热处理时间而增大的玻璃,一般都具有孤立滴状结构。
()A:对B:错答案:B第四章测试1.结构对称则结构缺陷较少,粘度较小。
讲座十一、碱金属和碱土金属的配合物
讲座十一、碱金属和碱土金属的配合物(王振山,2017.11.25,2中)引言:碱金属离子都是路易斯酸,由于它们的电荷少、半径大,它们跟路易斯碱给予体原子的电子对之间的静电引力较小;此外,碱金属的电负性小,与给予体之间形成配合物的倾向小。
人们所熟悉碱金属配合物很少,只有RbI3、KIBr2等。
S区金属离子很难和常见的单齿配体形成稳定的配合物,但可以和配位能力较强的多齿配体螯合剂(如EDTA、冠醚等)作用,形成稳定的螯合物和大环配合物。
如与水杨醛反应,生成为配位数为4或6的配合物(图0-1、图0-2)。
水杨醛(邻羟基苯甲醛)图0-1,图0-2又如Na+可与15-冠醚-5形成Na(15-C-5)+冠醚配合物,也可与苯并-15-冠醚-5(为大环多醚)形成冠醚配合物Na (苯并-15C-5)+,(如图0-3、图0-4)。
图0-3,图0-4碱土金属中Be2+离子半径最小,电荷高,是较强的电子对接受体,能形成较多的配合物,BeF42-,Be(C2O4)22-。
而Ca2+、Sr2+、Ba2+的离子半径较大,生成配合物的能力较弱,钡离子的配合物很少,与一般的无机配位体不生成配合物。
然而,碱土金属半径较大的离子如Ca2+、Sr2+、Ba2+可与多齿配位体(如EDTA)形成螯合物(图0-5),也能与冠醚配体形成冠醚配合物。
(1947年Schwarzenback首次报道了EDTA对金属离子配合的特性)图0-5图0-6叶绿素也是一种配合物。
chlorophyll叶绿素,英[ˈklɔ:rəfɪl, ˈkləʊr-] 图0-6冠醚冠醚是具有大环状结构的多元醚化合物。
第一个冠醚是美国化学家佩德森(C. Pedersen)在1967年一次实验发现的。
(J.A.C.A.,1967, 89:2495;7017)。
邻苯二酚+二氯乙醚,在碱性介质[NaOH,正丁醇(n-C4H9OH)]中缩合:此后,Pedersen相继合成了49种大环多元醚。
微量热法研究碱土金属离子与18-冠-6结合的热力学常数
( eat etf p l dC e i r. co lfSine, h nU iesy fTc n l y Wu a 4 0 7 , . . hn,  ̄ p r n A pi h m sy S ho cecsWu a nvri eh oo , h n 3 0 0 J R C ia D m o e t o to g 尸 Sae e a oa r A v ne ehoo y o t ilS nhs n rcsi , h nU i ri T cn lg ttK y b rt y f da cdT cn l fr L o o g Mae as y t ia d o es g Wu a nv sto eh o y r es P n e yf o
he t ee s sa de uii iu onsa ti c e s si h r c s ft ebi n e ci n. a la e q lbr m c r n tn n r a e n t ep o e so ndig r a to h
Ha igtes lr iet nrdi 1 8p o tec ceo 8co 一 a ur u dBa ihl. tlo s t vn i a z i a if3 m) f +h y l f1 一r wn6c nsro n t t Mea in h h mi s o o Ba _ g y wi
关键词 : 微量热; 滴定; 冠醚; 结合常数 ; 焓驱动
中图 分 类 号 : 0 4 62
Bi di n ng The m o na i ns a so ka i r h M e a o t r dy m cCo t nt fAl lne Ea t t l nswih I 1 . o Cr wn- t di d by M i r c l r m e r 8 6S u e c o a o i t y
元素周期表中的族与周期
元素周期表中的族与周期元素周期表是化学领域中一个重要的工具,它将化学元素按照一定的规律排列在一起,展示了元素的性质和特点。
其中,族和周期是元素周期表的两个基本概念。
本文将详细介绍元素周期表中的族与周期,探讨它们的意义和作用。
一、族的概念与分类族是元素周期表中的纵向分组,相邻的元素具有相似的性质和化学行为。
元素周期表中一共有18个族,依次用罗马数字I至VIII表示。
其中,I至VIII主要是根据元素的最外层电子排布规律划分的。
下面我们具体看一下每个族的特点和代表元素:1. 第Ⅰ族(碱金属族):该族元素的最外层只有1个电子,具有非常活泼的化学性质。
代表元素是氢(H)和锂(Li)等。
2. 第Ⅱ族(碱土金属族):该族元素的最外层有2个电子,相对于碱金属来说比较稳定。
代表元素是铍(Be)和镁(Mg)等。
3. 第Ⅲ至Ⅴ族:这几个族元素的最外层分别有3至5个电子,具有较为复杂的性质。
代表元素包括硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)等。
4. 第Ⅵ族(氧族):该族元素的最外层有6个电子,主要包括氧(O)、硫(S)等元素。
5. 第Ⅶ族(卤素族):该族元素的最外层有7个电子,具有较大的亲电性。
代表元素为氟(F)和氯(Cl)等。
6. 第Ⅷ族(惰性气体族):该族元素的最外层电子已经填满,非常稳定。
代表元素是氦(He)和氖(Ne)等。
7. 镧系和锕系:这两个系列是内过渡元素,一共包括14个族。
它们具有复杂的电子排布和性质,不属于一般的周期规律。
二、周期的概念与规律周期是元素周期表中的横向行,代表了元素的能级和电子层次。
元素周期表一共有7个周期,依次用数字1至7表示。
下面我们来看一下每个周期的特点和代表元素:1. 第1周期:只包含2个元素,氢(H)和氦(He)。
氢只有1个电子,属于典型的非金属元素;氦的电子层已经填满,属于惰性气体。
2. 第2周期:包含8个元素,从锂(Li)到氖(Ne)。
这些元素的最外层电子数为2,整个周期表中这是一个重要的规律。
元素周期表中的主要类别和分组
元素周期表中的主要类别和分组元素周期表是化学中常用的工具,用于对元素进行分类和组织。
它以一种有序的方式展示了所有已知的元素,并将它们按照特定的规则分组和排列。
在元素周期表中,主要存在四个类别:金属、非金属、过渡金属和稀有气体。
此外,元素周期表还将元素划分为18个不同的分组,每个分组有着独特的性质和特征。
一、金属金属是元素周期表中最大的类别,占据了表中大部分的位置。
金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
它们通常呈现出金属光泽,并且具有可塑性,可以被锤打成各种形状。
金属分为两类:主族金属和过渡金属。
主族金属包括在周期表的左侧,从周期表第一到第十三族,而过渡金属则位于周期表的中间。
二、非金属非金属元素在元素周期表的右侧,包围了金属的大部分。
非金属通常呈现出不同于金属的物理和化学特征。
它们通常是脆弱的,不能导电,也没有金属的光泽。
非金属元素可以分为两类:主族非金属和半金属。
主族非金属包括氢、硼、碳、氮、氧、氟和其他各大特定元素。
而半金属则包括硼、硅、锗、砷、锑和碲等。
三、过渡金属过渡金属是元素周期表中的一个重要类别,位于主族金属和非金属之间。
它们通常具有良好的导电性和导热性,具有较高的熔点和沸点。
过渡金属的典型成员包括铁、铜、锌、铅和镍等。
它们在化学反应中可以形成不同价态的离子,表现出多态性和变色性。
四、稀有气体稀有气体是元素周期表中的最后一个类别,位于周期表的第18组。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种。
它们在自然界中以单质的形式存在,具有鲜明的非金属性质,且具有极低的化学反应性。
元素周期表中的主要分组元素周期表中的18个分组按照原子结构和化学性质进行分类。
每个分组都有一个特定的编号,从1到18。
1. 第一组:称为碱金属,包括氢、锂、钠、钾等。
碱金属通常是非常活泼的金属,与水反应,易失去一个电子形成+1价阳离子。
2. 第二组:被称为碱土金属,包括铍、镁、钙、锶等。
碱土金属具有良好的金属特性,但比碱金属活泼度略低。
讲座十一、碱金属及碱土金属配合物
讲座十一、碱金属和碱土金属的配合物(王振山,2017.11.25,2中)引言:碱金属离子都是路易斯酸,由于它们的电荷少、半径大,它们跟路易斯碱给予体原子的电子对之间的静电引力较小;此外,碱金属的电负性小,与给予体之间形成配合物的倾向小。
人们所熟悉碱金属配合物很少,只有RbI3、KIBr2等。
S区金属离子很难和常见的单齿配体形成稳定的配合物,但可以和配位能力较强的多齿配体螯合剂(如EDTA、冠醚等)作用,形成稳定的螯合物和大环配合物。
如与水杨醛反应,生成为配位数为4或6的配合物(图0-1、图0-2)。
水杨醛(邻羟基苯甲醛)图0-1,图0-2又如Na+可与15-冠醚-5形成Na(15-C-5)+冠醚配合物,也可与苯并-15-冠醚-5(为大环多醚)形成冠醚配合物Na (苯并-15C-5)+,(如图0-3、图0-4)。
图0-3,图0-4碱土金属中Be2+离子半径最小,电荷高,是较强的电子对接受体,能形成较多的配合物,BeF42-,Be(C2O4)22-。
而Ca2+、Sr2+、Ba2+的离子半径较大,生成配合物的能力较弱,钡离子的配合物很少,与一般的无机配位体不生成配合物。
然而,碱土金属半径较大的离子如Ca2+、Sr2+、Ba2+可与多齿配位体(如EDTA)形成螯合物(图0-5),也能与冠醚配体形成冠醚配合物。
(1947年Schwarzenback首次报道了EDTA对金属离子配合的特性)图0-5图0-6叶绿素也是一种配合物。
chlorophyll叶绿素,英[ˈklɔ:rəfɪl, ˈkləʊr-] 图0-6冠醚冠醚是具有大环状结构的多元醚化合物。
第一个冠醚是美国化学家佩德森(C. Pedersen)在1967年一次实验发现的。
(J.A.C.A.,1967, 89:2495;7017)。
邻苯二酚+二氯乙醚,在碱性介质[NaOH,正丁醇(n-C4H9OH)]中缩合:此后,Pedersen相继合成了49种大环多元醚。
碱金属元素性质总结讲解
元素周期律碱金属元素性质总结I.元素周期律1.周期表位置IA族(第1纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。
元素分别为锂(Li)-3,钠(Na)-11,钾(K)-19,铷(Rb)-37,铯(Cs)-55,钫(Fr)-87。
2.碱金属的氢氧化物都是易溶于水, 苛性最强的碱, 所以把它们被称为为碱金属。
3.碱金属的单质活泼,在自然状态下只以盐类存在,钾、钠是海洋中的常量元素,其余的则属于轻稀有金属元素,在地壳中的含量十分稀少。
钫在地壳中极稀少,一般通过核反应制取。
4.保存方法:锂密封于石蜡油中,钠。
钾密封于煤油中,其余密封保存,隔绝空气。
II.物理性质II.1物理性质通性(相似性)1.碱金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铯略带金黄色),但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降,呈现灰色。
常温下均为固态。
2.碱金属熔沸点均比较低。
摩氏硬度小于2,质软。
.导电、导热性、延展性都极佳。
3.碱金属单质的密度小于2g/cm3,是典型轻金属,锂、钠、钾能浮在水上。
4.碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积,堆积密度小。
II-2.物理性质递变性随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有:1.金属光泽逐渐增强。
2.熔沸点逐渐降低。
3.密度逐渐增大。
钾的密度具有反常减小的现象。
II.3.物理性质特性1.铯略带有金色光泽,钫根据测定可能为红色,且具有放射性。
2.液态钠可以做核反应堆的传热介质。
3.锂密度比没有小,能浮在煤油中。
4.钾的密度具有反常现象。
钾的密度反常变化的原因:根据公式:ρ=A r/V原子,可知相对原子质量的增大使密度增加,而电子层的增加又使原子体积增大使得密度减小。
即单质的密度由相对原子质量和原子体积两个因素决定。
对钾来说,核对最外层引力较小,体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响,结果钾的密度反而比钠小。
II.5焰色反应1.碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色,这可以用来鉴定碱金属离子的存在,锂、铷、铯也是这样被化学家发现的。
1-18号元素的化合价
1-18号元素的化合价1号元素的化合价为+1。
这意味着该元素能够失去一个电子,形成+1价的阳离子。
这种化合价常见于碱金属元素,如钠(Na)和钾(K)。
2号元素的化合价为+2。
这意味着该元素能够失去两个电子,形成+2价的阳离子。
这种化合价常见于碱土金属元素,如镁(Mg)和钙(Ca)。
3号元素的化合价为+3。
这意味着该元素能够失去三个电子,形成+3价的阳离子。
这种化合价常见于硼(B)和铝(Al)等元素。
4号元素的化合价为±2或±4。
这意味着该元素可以失去或获得两个电子,形成+2或-2价的离子。
这种化合价常见于碳(C)和硅(Si)等元素。
5号元素的化合价为-3。
这意味着该元素能够获得三个电子,形成-3价的阴离子。
这种化合价常见于氮(N)和磷(P)等元素。
6号元素的化合价为-2。
这意味着该元素能够获得两个电子,形成-2价的阴离子。
这种化合价常见于氧(O)和硫(S)等元素。
7号元素的化合价为-1。
这意味着该元素能够获得一个电子,形成-1价的阴离子。
这种化合价常见于氯(Cl)和溴(Br)等元素。
8号元素的化合价为0。
这意味着该元素在化合物中不失去或获得电子,保持原子态。
这种化合价常见于稀有气体元素,如氦(He)和氖(Ne)。
9号元素的化合价为+1或+3或+5或+7。
这意味着该元素能够失去一个、三个、五个或七个电子,形成+1、+3、+5或+7价的阳离子。
这种化合价常见于氟(F)和氯(Cl)等元素。
10号元素的化合价为±2。
这意味着该元素可以失去或获得两个电子,形成+2或-2价的离子。
这种化合价常见于氖(Ne)和氩(Ar)等元素。
11号元素的化合价为+1。
这意味着该元素能够失去一个电子,形成+1价的阳离子。
这种化合价常见于钾(K)和铷(Rb)等元素。
12号元素的化合价为+2。
这意味着该元素能够失去两个电子,形成+2价的阳离子。
这种化合价常见于钙(Ca)和锶(Sr)等元素。
13号元素的化合价为+3。
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元素化学18:碱土金属(时间:2.5小时满分:100分)第一题(13分)一组小问题1.解释为什么钙离子能够使水变硬,而钠离子却不能。
2.用化学反应式说明在暂时性硬水中加入Ca(OH)2能够除去钙离子,但如果加入量过多将会造成什么影响?3.通过还原势的测定可以提出:在碱性溶液中钙的还原势比钡强;而在中性或酸性溶液中钡的还原势比钙强,解释这一现象。
4.现有两种易溶于水的固体物质A和B,若它们的水溶液完全作用生成淡黄色沉淀C和溶液D。
C可溶于Na2S2O3溶液中生成E;在D溶液中加入Na2SO4可得一不溶于酸的白色沉淀F,F常以天青石矿存在于自然界。
F与碳在高温下作用可得易溶于水的物质G。
E的溶液与G 的溶液作用得黑色沉淀H,H可溶于热稀硝酸中形成含有B的混合物。
据此,推断A、B、C、D、E、F、G、H各是什么物质?5.有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混和物27.2g,把它们溶于足量的水中充分反应后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀,将反应器内水分蒸干,最后得到白色固体物质共29g,计算原混和物中Na2CO3的质量第二题(7分)镁的化合物金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属,但镁带表面呈现灰黑色。
用砂纸磨下镁带表面固体粉末,在空气中强热,有水气生成;另取粉末,加入稀酸,产生气体导入澄清石灰水中,产生混浊。
如果将灰黑色的镁条在纯氧中点燃,燃烧产物中有黑色物质生成。
1.预测:镁条表面的灰黑色物质的组成是;黑色燃烧产物是。
(填名称)2.设计实验确定灰黑色物质的具体组成;3.说明产生黑色燃烧产物的原因,并设计实验确认该产物成分。
第三题(11分)元素推理某元素X,在自然界中只有一种稳定同位素,X呈灰白色,坚硬而质轻。
密度是1.85g/cm3,熔点1278℃,标准电极电位E o X2+/X=-1.70V。
能溶于除冷硝酸以外的稀酸或碱溶液中。
X用于制造飞机合金,在原子核反应堆中用作减速剂及反射剂,高纯度的X可作中子源。
X在自然界中的最重要矿石是Y,Y是复盐,其晶体一般为白色带绿,Y中含有5.03%的X和31.35%的硅,但不含氢元素。
Y是提炼X的最重要矿物原料,也可做为宝石的材料。
1.写出X的元素符号和其最稳定的同位素;2.写出X溶于稀酸和稀碱的离子反应方程式;3.X的氯化物是白色固体,加热时易升华,液态时不导电,已知X的氯化物在不同温度时以不同形式存在,请分别写出温度从低到高时它们存在的结构简式。
4.写出Y的化学式和Y与NaOH共融的化学方程式;5.在Y的硅酸根离子中,所有硅原子都是等价的,画出结构示意图。
第四题(7分)BaS和Ba(OH)2的制备1.工业上从重晶石矿(BaSO4)提取钡盐。
如制硫化钡时,用重晶石(含BaSO4>85%)和煤(含C>75%)按100︰25~27(质量)比混合,放入转炉中于1000℃~1300℃反应生成BaS;另一生成物为CO。
转炉尾气中含CO2可达20%~25%,几乎不含CO。
反应后产物为粗硫化钡(可溶钡>65%),经热水(85℃)溶解,BaS的密度可达220g/L,过滤,蒸发,冷却得BaS·6H2O晶体。
写出下列反应的化学方程式。
(1)重晶石与煤共热。
(2)尾气中“不含”CO的原因。
2.以BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是:BaS与HCl反应,所得溶液在70℃~90C 时与过量NaOH溶液作用,除杂,冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。
据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……(1)写出新方法的反应方程式;(2)该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行;(3)简述新方法生产效率高、成本低的原因。
第五题(8分)一价钙的问题过去曾有几篇关于一价钙化合物的报导。
虽然直到最近这些“化合物”的本质仍不清楚,然而,它们仍是固体化学感兴趣的课题。
有人曾试图用①钙、②氢、③碳将CaCl2还原为CaCl。
1.尝试用化学计量的Ca(摩尔比1︰1)还原CaCl2之后,得到非均匀的灰色物质。
在显微镜下仔细观察,它们是银色的金属团粒和无色的晶体。
指出金属团粒和无色的晶体分别是什么物质?2.当试图用氢还原CaCl2时,生成白色产物。
元素分析表明该产物含52.36%的钙和46.32%的氯。
推断生成的化合物的化学式。
3.当试图用碳还原CaCl2时,形成红色结晶物质。
元素分析表Ca和Cl的摩尔比为1.5︰1,在红色结晶物质水解中,放出的气体与Mg2C3水解放出的气体相同。
(1)写出水解中所生成的气体的两种非环状构造异构体的结构式。
(2)写出CaCl2与碳反应生成的化合物的化学式(假定一价钙不存在)。
第六题(13分)镁的一组问题1.点燃镁粉或镁条可产生耀眼的光,但厚度超过0.318cm的镁片就难以燃烧,为什么?2.点燃镁条在SO2中像在CO2中那样继续燃烧,反应比镁在CO2中更剧烈。
请写出燃烧中可能发生的反应方程式。
3.MgCl2溶液中加入足量Na2CO3溶液后得到白色晶体,该晶体(不含结晶水)加热后失重43.7%,写出化学反应方程式。
4.MgSO4·7H2O可用造纸、纺织、陶瓷、油漆工业,也可在医疗上用作泻盐。
它可以由某种工业废渣中提练,该工业废渣主要成分是MgCO3,另外还有CaCO3、B2O3、SiO2等杂质。
试设计从此废渣中提出MgSO4·7H2O(要求写出主要实验步骤)。
CaSO4和MgSO4的溶解度与温度的关系如右图所示。
5.化学教材中硬水软化部分,对煮沸Mg(HCO3)2溶液所得到的产物看法不同。
如,高中化学教材中介绍:加热含有Mg(HCO3)2的暂时硬水时,先生成MgCO3沉淀,继续加热,则MgCO3逐渐转化成更难溶的Mg(OH)2沉淀。
大学无机化学教材中则认为:暂时硬水中含有的Mg(HCO3)2经煮沸后生成碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]沉淀,使水软化。
那么,Mg(HCO3)2溶液受热后的最终产物X究竟是什么呢?①新制Mg(HCO3)2溶液(步骤略)②取180mL新制的Mg(HCO3)2清液放入烧杯中,水浴加热约1h;直至近干。
抽滤,将所得固体产物X用80℃的二次蒸馏水洗涤数次,直至洗涤液的pH约为7。
将产物X放入70℃烘箱中烘干,然后放入盛有P2O5的干燥器中冷却至室温,称重。
反复上述操作,直至恒重。
热重曲线如图:三个拐点的纵坐标分别为:99.965%、84.966%、44.026%。
三段曲线温度区间分别为:100~252.7℃,252.7~462.9℃,515.2℃以后。
图中虚线是差示量热分析曲线(DTA)(通常在扫描曲线峰处有化学反应发生)。
③称取产物X 0.2593g于洗净的烧杯中,用2mL 1∶1HCl溶液溶解。
然后将其转移至250mL 容量瓶中,定容。
移取25.00mL溶液,加入25mL二次蒸馏水,3滴铬黑T指示剂和10mL pH 为10的缓冲溶液,以0.01085mol·L-1的EDTA溶液滴定Mg2+。
通过计算,测得Mg2+含量为26.25%,相当于含MgO为43.54%。
通过计算说明Mg(HCO3)2溶液受热后的最终产物X是什么?第七题(13分)硬水的处理与定量分析水中Ca2+、Mg2+能形成“水垢”使水质变得不适于家庭和工业使用,回答下列问题:1.石灰-苏打法被用来大规模软化生活用水,写出配平的离子反应方程式。
2.另一种软化硬水的方法是离子交换法,交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。
(1)用方程式表示离子交换过程;(2)如何对树脂进行再生?(3)离子交换水可作为饮用水吗?为什么?3.工业上常用格氏盐(某种磷酸盐)作为锅炉用水的软化剂,为什么?画出格氏盐的结构示意图以及格氏盐与钙离子结合后形成化合物的结构示意图。
4.水的硬度常用一种规定的标准来衡量。
通常把1L水中含有10mg CaO(或相当于10mgCaO)称为1°。
Ca2+、Mg2+的硬度之和称为总硬度。
用配位滴定法分析某水样的硬度时,取50.00mL水样放入250mL锥形瓶中,加入稀盐酸数滴,煮沸,冷却,加入2mL 1︰1的三乙醇胺溶液和10mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液(pH=10),及3滴酸性铬蓝K-素酚绿B混合指示剂。
用0.01000mol/L EDTA溶液滴定至由红色到蓝色即终点,消耗EDTA溶液12.5mL。
另取水样50.00mL,将上述操作中加入缓冲溶液改为加入20%的NaOH溶液使pH>12,用0.01000mol/L EDTA溶液滴定至终点,消耗EDTA溶液7.50mL。
(1)试计算水样的总硬度、钙硬度;(2)为什么要加入数滴稀盐酸并煮沸?(3)为什么要加入三乙醇胺溶液?(4)为什么要加入NH3·H2O-NH3Cl缓冲溶液?第八题(7分)Ca2+的定量分析蛋壳的主要成分是CaCO3,其次是MgCO3、蛋白质、色素等。
为测定其中钙的含量,洗净蛋壳,加水煮沸约5min,置于蒸发皿中用小火烤干,研细。
1.称取0.3g(设为0.3000g)蛋壳样品,置于锥形瓶中逐滴加入已知浓度c(HCl)的盐酸40.00mL,而后用小火加热使之溶解,冷却后加2滴甲基橙溶液,用已知浓度c(NaOH)回滴,消耗V(NaOH)L达终点。
(1)写出计算钙含量的算式。
(2)计算得到的是钙的含量吗?(3)是原蛋壳中钙的含量吗?2.称取0.3g(设为0.3000g)蛋壳样品,用适量强酸溶解,然后加(NH4)2C2O4得沉淀,经过滤、洗涤,沉淀溶于H2SO4溶液,再用已知浓度C(KMnO4)滴定(生成Mn2+和CO2),消耗V(KMnO4)L达到终点。
(1)写出计算钙含量的算式;(2)此法求得的钙含量略低于上法。
为什么?第九题(10分)推断Be的两组化合物1.将二氯化铍溶于NaOH溶液中水解后静置一段时间,保持碱性环境加入等摩尔的S2Cl2,再静置稍许析出白色结晶A,对A进行测定发现A为离子化合物,阴离子由4种元素组成且各元素化学环境相同。
又测得A中阳离子与阴离子个数比为4∶1。
(1)画出A的阴离子的立体结构;(2)写出A在水溶液中分解的反应方程式。
2.二异丙基合铍与二甲胺按1︰2的比例反应,得到[Be(NMe2)2]3。
第一步在25℃时,每1mol R2Be结合1mol胺,第二步在40℃时,又结合第二摩尔胺。
(1)写出描述这两步过程的化学方程式。
(2)最终产物的可能结构是环状的三聚物。
画出该分子的结构式。
(3)在2画出的三聚物并不是真实的结构,实验观察到的结构包含一个四配位铍和两个三配位铍。
根据三配位和四配位铍原子画出一个最可能的结构。
第十题(11分)纳米氧化镁的制备与性质纳米氧化镁具有不同于本体材料的热、光、电、力学和化学等特殊性能,有着广泛的应用前景。