PDF《物质科学_化学篇（下） 第十一章 金属元素的性质》

肥皂、纸浆、人造丝及炼铝工业. (i) 碳酸钠( 俗称苏打、洗濯碱)

3 2

4 3

2 3

2 2

3 2

2 2

3 2

3 3

3 CO Na

1 可用索耳未法(Solvay'

s process)制备.将二氧化碳及氨通入饱和食盐水 中,先制得碳酸氢钠,续将碳酸氢钠强热,放出二氧化碳及水而生成碳 酸钠. Cl NH NaHCO NaCl O H NH CO + → + + + (CO 由CaCO 加热分解而来)

3 2

2 2

3 2 CO Na O H CO NaHCO + + ?→ ??

2 碳酸钠与酸作用可生成CO : O H CO Na H CO Na

2 2 + + → + + +

3 碳酸钠为白色粉末,易溶於水.溶於水因水解而呈碱性,但无氢氧化钠的 腐蚀性.

4 用途:供洗濯使用;

作为硬水的软化剂;

可作为造纸、玻璃、清洁剂的原 料. (j) 碳酸氢钠( 俗称焙用碱或小苏打) NaHCO

1 白色粉末,可溶於水,溶解度较小於碳酸钠.

2 水溶液呈碱性,但其碱性较碳酸钠水溶液弱.

3 可与酸反应产生CO : .

2 O H CO H HCO

2 2

3 + → + + ?

4 用途:可作为胃酸制酸剂;

与酒石酸氢钾混合成烘焙粉,俗称焙用碱;

碳酸氢钠与硫酸可制成酸碱灭火剂. (k) 硝酸钾( 俗称硝石) KNO

1 为自然界矿物,直接开采. KNO 物质科学_化学篇(下)讲义 编者:陈义忠

122 2 人工合成法是将智利硝石( )与氯化钾之浓溶液煮沸,因氯化钠在高 温时的溶解度较小,先从沸水中析出,冷却滤液, 再析出.

3 NaNO

3 2

2 2

3 8

3 2

3 2

2 KNO

3 硝酸钾为无色、易溶於水的晶体.

4 硝酸钾为强之氧化剂,强热产生分解反应,先分解出 及氧,再分解 出、及.2KNO O N O K

5 用途:火药与烟火( 亦有类似性质),黑色火药组成 75%硝酸钾 ( )、15%木炭、10%硫磺( ).

3 KClO KNO S (l) 碳酸钾( 俗称草碱) CO K

1 一般草木灰中约含有 10% . CO K

2 电解浓 溶液中所得之 溶液中,通入适当的CO . KCl KOH

3 用途:含碳酸钾的草木灰可作为洗濯之用;

钾为制造肥皂、玻璃、氢氧 化钾等的原料;

制造钾肥. (4) 一些碱金属化合物的用途 物质科学_化学篇(下)讲义 编者:陈义忠

123 Be Mg Ca Sr Ba Ra Be Mg Sr Ba

2 2s

2 3s

2 4s

2 5s

2 6s 11-2 碱土金属元素及其化合物 1. 碱土金属元素 (1) 碱土金属位於周期表之第二行,又称碱土族.因其具有高热不熔且不易分 散的「土」性质,故称「碱土金属」 . (2) 包括铍( )、镁( )、钙( )、锶( )、钡( )、镭( )六种,其中镭具 有放射性. (3) 碱土金属的化合物具有较强的离子键,故熔点极高,其氧化物溶於水呈碱 性. 2. 碱土金属元素的一般性质及制取 (1) 碱土金属元素的一般性质 铍( ) 镁( ) 钙(Ca ) 锶( ) 钡( ) 倾向 原子序

4 12

20 38

56 递增 电子组态 均为

2 原子半径 0.111 0.160 0.197 0.215 0.222 递增 离子半径 0.027 0.070 0.100 0.113 0.136 递增 熔点℃

1278 648.8

839 769

729 不规律 沸点℃

2970 1090

1484 1384

1637 不规律 ns 物质科学_化学篇(下)讲义 编者:陈义忠

124 密度 1.85 1.74 1.55 2.54 3.60 不规律 焰色 无色 无色 红橙色 深红色 绿色 活性 小大递增 氧化电位 小大递增 (2) 碱土金属价电子组态均为 ,因此化合物氧化数均为+2.

2 ns (3) 碱土金属因化性活泼,在自然界中并无元素状态存在,均以化合物状态存 在,其中钙、镁的蕴藏量相当大(钙占 3.4%,镁占 1.9%). (4) 碱土金属的提炼与碱金属相似,矿石先以 处理,使其转变成氯化物, 再电解熔融的氯化物. HCl (5) 铍的性质 (g) 铍的离子半径小,电荷密度高,其键结具有共价性. (h) 宝石的成分中含铍,如绿柱石,成分为矽酸铍铝. (i) 大部分铍的化合物具有极强的毒性,甚至可能导致癌症. (6) 镁的性质 (a) 镁的质轻且密度低,常用来制造合金,如铝镁合金. (b)海水是提炼镁的主要来源,镁离子先和氢氧化钙反应,生成氢氧化镁沉 淀物,再析出沉淀物并与盐酸反应氯化镁,最后电解氯化镁即可获得镁. (j) 镁的化性活泼 , 即使在二氧化碳中亦能燃烧 .