無機(jī)及分析化學(xué)于倩倩Contents目1S區(qū)元素簡介2重要元素及其化合物錄無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素s區(qū)元素位于元素周期表中的IA族和IIA族，分別稱為堿金屬和堿土金屬。IA族除H外，有Li，Na，K，Rb，Cs，F(xiàn)r共6個(gè)元素；IIA族有Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra共6個(gè)元素。其中Fr和Ra為放射性元素。一、S區(qū)元素?zé)o機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素1．電子構(gòu)型s區(qū)元素（除H外）的價(jià)電子構(gòu)型分別為ns1、ns2，在同周期中，易失去外層電子，表現(xiàn)出金屬性，其穩(wěn)定氧化值為+1（IA）和+2（IIA）。它們的化合物（除Li、Be外）均為離子型化合物。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素2．物理性質(zhì)s區(qū)元素（除H外）的單質(zhì)均為金屬，具有金屬光澤。它們的金屬鍵較弱，因此，具有熔點(diǎn)低、硬度小、密度小等特點(diǎn)。另外，s區(qū)元素還具有良好的導(dǎo)電性能和傳熱性質(zhì)。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素3．化學(xué)性質(zhì)s區(qū)元素（除H外）的電負(fù)性和電離能均較小，表現(xiàn)出典型的金屬性。在同周期中，它們是最活潑的金屬，在同族中，其金屬活潑性從上到下依次增大，即還原性依次增強(qiáng)。它們可以與氧、鹵素、氫、水和酸等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中，它們均是強(qiáng)還原劑。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

堿金屬與具有相同電子層的堿土金屬相比，堿金屬的核電荷少，原子半徑大，原子核吸引外層電子的能力弱，最外層電子更易失去，即堿金屬的還原性比堿土金屬的還原性強(qiáng)。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素ⅠAⅡALiBe原子半徑增大

NaMg電離能、電負(fù)性減小

KCa金屬性、還原性增強(qiáng)

RbSrCsBa

原子半徑減小

電離能、電負(fù)性增大

金屬性、還原性減弱無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素二、重要元素及其化合物金屬鈉在自然界中，鈉元素都以化合物的形式存在。金屬鈉常用電解熔融的氯化鈉或氫氧化鈉的方法制得。鈉質(zhì)軟可切，呈銀白色，是電、熱的良導(dǎo)體。在潮濕的空氣中，金屬鈉會(huì)馬上失去金屬光澤。鈉比水輕，可以浮在水的表面與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，并放出大量的熱。它還可與酸、鹵素、氧、氫、醇等劇烈反應(yīng)。因此，金屬鈉通常存放于煤油中。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素過氧化鈉Na2O2是最常見的堿金屬過氧化物。將金屬鈉在鋁制容器中加熱到300℃，并通入二氧化碳的干燥空氣，得到淡黃色的Na2O2粉末：2Na+O2=Na2O2過氧化鈉與水或稀酸在室溫下反應(yīng)生成過H2O2，由于反應(yīng)放出大量的熱，而使H2O2迅速分解：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2Na2O2+2H2SO4（?。?Na2SO4+H2O2

2H2O2=2H2O+

O2↑

無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素過氧化鈉也能與二氧化碳反應(yīng)，放出氧氣：Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑

用于放毒面具、高空飛行和潛水作業(yè)等

Na2O2本身相當(dāng)穩(wěn)定，加熱至熔融時(shí)幾乎不分解，但遇到棉花、木炭或鋁粉等還原性物質(zhì)時(shí)，就會(huì)引起燃燒或發(fā)生爆炸，因此使用Na2O2時(shí)應(yīng)當(dāng)注意安全，工業(yè)上Na2O2被列為強(qiáng)氧化劑。

無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

過氧化鈉的主要用途是作氧化劑和氧氣發(fā)生劑，此外，還用作消毒劑以及紡織、紙漿的漂白劑等。

在堿性介質(zhì)中，它也可體現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性，如能將礦石中的鉻、錳、釩等氧化為可溶性的含氧酸鹽，因此，在分析化學(xué)中常用作分解礦石的溶劑。例如：Cr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2OMnO2+Na2O2=Na2MnO4

無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素氧化鎂

氧化鎂俗稱苦土，是一種白色粉末，具有堿性氧化物的通性，難溶于水，熔點(diǎn)約為2850℃，可作耐火材料，制備坩堝、耐火磚、高溫滬的襯里等；醫(yī)學(xué)上將純的MgO用作抑酸劑，以中和過多的胃酸，還可作輕瀉劑。含有MgO的滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O）廣泛用于造紙、橡膠、顏料、紡織、陶瓷等工業(yè)，也作為機(jī)器的潤滑劑。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

氧化鈣俗稱生石灰，是一種白色塊狀或粉末狀固體，熔點(diǎn)為2615℃，也可作耐火材料。氧化鈣吸濕性強(qiáng)，可作干燥劑。它微溶于水，并與水作用生成Ca(OH)2，放出大量的熱。氧化鈣也具有堿性氧化物的通性，高溫下能與SiO2、P2O5等化合：

CaO+SiO2→

CaSiO33CaO+P2O5→

Ca3(PO4)2氧化鈣無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素在冶金工業(yè)中，利用這兩個(gè)反應(yīng)，可將礦石中的Si、P等雜質(zhì)以爐渣形式除去。氧化鈣還廣泛地用于制造漂白粉、電石及建筑方面。氧化鎂與氧化鈣通常都用煅燒相應(yīng)的碳酸鹽礦的方法來制備。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素2．氫氧化物

堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。它們易吸收空氣中的CO2變?yōu)橄鄳?yīng)的碳酸鹽，也易在空氣中易吸水而潮解，故固體NaOH和Ca(OH)2常用作干燥劑。

堿金屬的氫氧化物在水中都是易溶的，溶解時(shí)放出大量的熱。堿土金屬的氫氧化物的溶度則較小，其中Be(OH)2和Mg(OH)2是難溶的氫氧化物。

無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿

Be(OH)2

＜Mg(OH)2

＜Cs(OH)2

＜Sr(OH)2

＜Ba(OH)2兩性中強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿強(qiáng)堿無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素堿金屬、堿土金屬氫氧化物的堿性和溶解度遞變規(guī)律可以歸納如下：

溶

堿

LiOHBe(OH)2

解

性

NaOHMg(OH)2

性

增

KOHCa(OH)2

增

強(qiáng)

RbOHSr(OH)2

大

CsOHBa(OH)2

堿性增強(qiáng)

溶解度增大無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素氫氧化鈉（鉀）

氫氧化鈉（鉀）俗稱苛性鈉（鉀）也稱燒堿，工業(yè)上通常是電解氯化鈉（鉀）溶液而制得。NaOH(KOH)是白色固體，極易吸水和空氣中的CO2，吸收CO2后變成Na2CO3（K2CO3）。所以固體NaOH是常用的干燥劑。

NaOH(KOH)的水溶液呈強(qiáng)堿性，可以與酸反應(yīng)，也可與許多金屬和非金屬的氧化物反應(yīng)生成鈉（鉀）鹽。

NaOH(KOH)既是重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑，也是重要的化工生產(chǎn)原料。主要用于精煉石油、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑等生產(chǎn)。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素碳酸鈉與碳酸氫鈉

碳酸鈉俗稱純堿或蘇打，通常是含10個(gè)結(jié)晶水的白色晶體（Na2CO3·10H2O），在空氣中易風(fēng)化而逐漸碎裂為疏松的粉末，易溶于水，其水溶液有較強(qiáng)的堿性，可在不同反應(yīng)中作堿使用，這也是人們稱其為純堿的原因。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

碳酸鈉是一種基本化工原料，大量用于玻璃、搪瓷、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑的生產(chǎn)和有色金屬的冶煉中，它還是制備其它鈉鹽或碳酸鹽的原料。工業(yè)上常用氨堿法生產(chǎn)碳酸鈉：

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

碳酸氫鈉俗稱小蘇打，白色粉末，可溶于水，但溶解度不大，其水溶液呈弱堿性。主要用于醫(yī)藥和食品工業(yè)中。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素氯化鈉

氯化鈉俗稱食鹽，是日常生活中和工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的化合物。氯化鈉也是制造其它鈉、氯化合物的常用原料。在自然界中，氯化鈉資源非常豐富，海水、內(nèi)陸鹽湖、地下鹵水及鹽礦都蘊(yùn)藏著豐富的鹽資源。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

氯化鈉為透明晶體，味咸，易溶于水，其溶解度受溫度影響較小。它是人和動(dòng)物所必需的物質(zhì)，在人體中NaCl的含量約占0.9%。NaCl可作食品調(diào)味劑和防腐劑，其冰鹽混合物還可作致冷劑。它是制取金屬Na、NaOH、Na2CO3、Cl2和HCl等多種化工產(chǎn)品的基本原料。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素氯化鎂與氯化鈣氯化鎂常以MgCl2·6H2O形式存在，其為無色晶體，味苦，易吸水。MgCl2·6H2O受熱到530℃以上，分解為MgO和HCl氣體。因此，欲得到無水MgCl2，必須在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O，使其脫水。無水MgCl2是制取金屬鎂的原料。紡織工業(yè)中用MgCl2來保持棉紗的濕度而使其柔軟。從海水中制得不純MgCl2·6H2O的鹽鹵塊，工業(yè)上常用于制造MgCO3和其它鎂的化合物。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素

氯化鈣極易溶于水，也溶于乙醇。將MgCl2·6H2O加熱脫水，可得到白色多孔的無水CaCl2。無水CaCl2有很強(qiáng)的吸水性，實(shí)驗(yàn)室常用作干燥劑。但不能干燥NH3氣及酒精，因?yàn)樗鼈儠?huì)形成CaCl2·4NH3、CaCl2·4C2H5OH等。CaCl2水溶液的冰點(diǎn)很低（當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.5%時(shí)，其冰點(diǎn)為-50℃），它是常用的冷凍液，工業(yè)上稱其為冷凍鹽水。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素硫酸鈣和碳酸鈣

硫酸鈣常含結(jié)晶水，CaSO4·2H2O俗稱石膏，為無色晶體，微溶于水，將其加熱到120℃左右，部分脫水轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓唷?/p>

2CaSO4·2H2O（CaSO4）2·H2O+3H2O此為可逆反應(yīng)，若將熟石膏加水混合成糊狀后放置一段時(shí)間，又會(huì)變成CaSO4·2H2O，逐漸硬化并膨脹，故用以制模型、塑像、粉筆和石膏繃帶。還用于生產(chǎn)水泥和輕質(zhì)建筑材料。無機(jī)及分析化學(xué)S區(qū)元素