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文檔簡介
1、關于堿金屬和堿土金屬第一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月堿金屬 A Li,Na,K,Rb,Cs 鋰、鈉、鉀、銣、銫 堿土金屬 A Be,Mg,Ca,Sr,Ba鈹、鎂、鈣、鍶、鋇 第二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鋰 Li 鋰在地殼中的質量分數為 2.0 103 % 鋰輝石 LiAl SiO3 2 ( )第三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鈉 Na鈉在地殼中的質量分數為 2.3 %鈉長石 NaAlSi3O8硝石 NaNO3鹽井中的 NaCl海水中的 NaCl第四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鉀 K鉀在地殼中的質量分數為 2.1 %鉀長石
2、 KAlSi3O8海水中的鉀離子第五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月銣 Rb 與鋰、鉀共生 銣在地殼中的質量分數為 9.0 103 % 第六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月銫 Cs 與鈉共生銫在地殼中的質量分數為 3.0 104 % 第七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鈹 Be 鈹在地殼中的質量分數為 2.6 104 % 綠柱石 3 BeO Al2O3 6 SiO2第八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鎂 Mg鎂在地殼中的質量分數為 2.3 %白云石 CaMg CO3 2 ( )菱鎂礦 MgCO3光鹵石 KMgCl3 6 H2O 第九張,P
3、PT共一百一十二頁,創作于2022年6月鈣 Ca 鈣在地殼中的質量分數為 4.1 %碳酸鹽及硫酸鹽礦物第十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鍶 Sr 鍶在地殼中的質量分數為 0.037 %碳酸鹽及硫酸鹽礦物第十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月鋇 Ba 鋇在地殼中的質量分數為 0.050 %碳酸鹽及硫酸鹽礦物第十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月121 金屬單質1211 物理性質 堿金屬和堿土金屬單質都具有銀白的金屬光澤,具有良好的導電性和延展性。 堿金屬的熔點較低,除鋰外都在 100 以下,銫的熔點最低。熔點與沸點差距較大,沸點一般比熔點高出 700
4、以上。第十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬較軟,莫氏硬度都小于 1,可用刀子切割。 堿金屬的密度小,鋰是最輕的金屬,密度大約是水的一半。 由于堿土金屬的金屬鍵比堿金屬的金屬鍵要強,所以堿土金屬的熔沸點、硬度、密度都比堿金屬高得多。 第十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬和堿土金屬都是非常活潑的金屬元素,同族從 Li 到 Cs 和從 Be 到 Ba 活潑性依次增強。1212 化學性質 堿金屬和堿土金屬具有很強的還原性。 除 Be,Mg 之外,均與水反應,如 Ca + 2 H2O Ca OH 2 + H2 ( )第十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2
5、022年6月 Mg 可以和熱水緩慢發生反應,Be 則同水蒸氣也不發生反應。 Be,Mg 的金屬表面可以形成致密的氧化物保護膜,常溫下對水是穩定的。 Li,Ca,Sr 和 Ba 與水反應比較平穩,其他堿金屬與水反應非常劇烈,量大時會發生爆炸。第十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 除 Be,Mg 之外,均可以和 H2 反應,生成金屬氫化物,例如: 產物 CaH2 為灰色離子晶體,其中 H 顯1 價, Ca 顯 + 2 價。 Ca + H2 CaH2 活潑金屬的氫化物是強還原劑。第十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 除 Be,Mg 之外,均可溶于液氨中形成藍色的導電溶
6、液 Na + 2NH3 Na+(NH3) + e (NH3) 長期放置或有催化劑存在時 2 Na + 2 NH3 2 NaNH2 + H2第十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 利用堿金屬和堿土金屬單質的強還原性,可以在非水溶液或熔融條件下制備稀有金屬或貴金屬。 ZrO2 + 2 Ca Zr + 2 CaO NbCl5 + 5 Na Nb + 5 NaCl TiCl4 + 2 Mg Ti + 2 MgCl2 第十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬、堿土金屬及其化合物置于高溫火焰中,可以使火焰呈現出特征的顏色,稱焰色反應。 鋰深紅色,鈉黃色,鉀紫色,銣紫紅色,
7、銫藍色,鈣橙紅色,鍶洋紅色,鋇綠色。第二十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬和堿土金屬等活潑金屬經常采用熔鹽電解方法和熱還原法生產。 堿金屬中的 Li 和 Na 常用電解熔融氯化物的方法大量生產,而 K,Ru,Cs 則采用金屬熱還原法制備。1213 金屬單質的制備第二十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 金屬鈉的生產是采用以石墨為陽極,以鑄鋼為陰極,電解 NaCl 熔鹽的方式進行。 1 熔鹽電解法 陽極 2 Cl Cl2 + 2 e 陰極 2 Na+ + 2 e 2 Na 第二十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 Na 的沸點與 NaCl 的熔點
8、相近,易揮發損失掉 Na。 這樣,在比 Na 的沸點低的溫度下 NaCl 即可熔化。 為此要加助熔劑,如 CaCl2,以降低熔鹽的溫度。第二十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 液態 Na 的密度小,浮在熔鹽上面,易于收集。 加助熔劑不利的影響是,產物中總有少許 Ca。第二十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 電解 BeCl2 熔鹽,可得金屬單質鈹。 與此相類似,電解 MgCl2 熔鹽,可得金屬單質鎂。鈣、鍶、鋇都可以通過電解其熔融氯化物制備。第二十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 KCl(l)+ Na NaCl + K(g) 用熱還原法制備金屬鉀,
9、在 850 用金屬鈉來還原氯化鉀,其反應為: 2 熱還原法 鉀的沸點低,KCl 熔融溫度下,鉀已汽化,使平衡右移。 銣和銫的制備方法與鉀類似,鈹通常是用金屬鎂在約 1300 下還原 BeF2 進行制備。第二十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月122 含氧化合物1221 氧化物 堿金屬和堿土金屬形成的氧化物主要有: 正常氧化物(O2) 過氧化物(O22) 超氧化物(O2) 臭氧化物(O3)第二十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬、堿土金屬在空氣中燃燒,得到不同的主產物: 堿土金屬(除鋇外)將生成正常氧化物 MO,鋇生成過氧化物BaO2。堿金屬中只有鋰生成正常氧
10、化物 Li2O。 其他堿金屬分別生成過氧化物 Na2O2;超氧化物 KO2,RbO2 和 CsO2。 K,Rb,Cs 有臭氧化物 MO3 。第二十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 鋰在空氣中燃燒的主要產物為 Li2O,其他堿金屬的普通氧化物可以用堿金屬單質或疊氮化物還原其過氧化物、硝酸鹽或亞硝酸鹽制備: 3 NaN3 + NaNO2 2 Na2O + 5 N2 1 普通氧化物2 KNO3 + 10 K 6 K2O + N22 Na + Na2O2 2 Na2O第二十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬的普通氧化物可以通過其碳酸鹽、氫氧化物、硝酸鹽或硫酸鹽的
11、熱分解來制備。 堿金屬的普通氧化物從 Li2O 到 Cs2O 顏色逐漸加深: Li2O 白色, Na2O 白色,K2O 淡黃色,Rb2O 亮黃色,Cs2O 橙紅色。 堿土金屬的普通氧化物均為白色。第三十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 普通氧化物熱穩定性總的趨勢是,同族從上到下依次降低,熔點也依次降低。 堿土金屬離子半徑小、正電荷高,其普通氧化物的晶格能大,因而其熔點比堿金屬氧化物的熔點高很多。第三十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬和多數堿土金屬普通氧化物同水反應生成相應的氫氧化物,并放出熱量: r Hm 151.6 kJ mol1 r Hm 64.5 k
12、J mol1 BeO 和 MgO 極難與水反應。 CaO s + H2O l Ca OH 2 s( )( )( )( ) Na2O s + H2O l 2 NaOH s ( )( )( )第三十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 2 過氧化物 過氧化物含有過氧鏈 OO ,可以將它們看成是過氧化氫 HOOH 的鹽。( )( ) 最重要的過氧化物是過氧化鈉 Na2O2 ,過氧化鈣 CaO2 和過氧化鋇 BaO2 。( )( )( )第三十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 工業上是將鈉加熱熔化,通過一定量的除去二氧化碳的干燥空氣,維持溫度在 180 200 ,鈉即被氧化
13、為 Na2O; 4 Na + O2 2 Na2O 2 Na2O + O2 2 Na2O2 進而增加空氣流量并迅速提高溫度至 300 400 ,既可以制得較純凈的 Na2O2 黃色粉末。第三十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 SrO2 可由其金屬與高壓氧反應直接合成,BaO2 可由其金屬與空氣在一定的溫度下反應直接合成。 其他金屬的過氧化物可用間接方法制得,如將 LiOH 溶于乙醇形成飽和溶液,使之與 H2O2 反應,可得很純的 Li2O2。第三十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月過氧化物可與水或稀酸作用,生成 H2O2: Na2O2 + 2H2O H2O2 + 2
14、NaOH Na2O2 + H2SO4 H2O2 + Na2SO4 2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2 過氧化物與 CO2 反應放出 O2:第三十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月過氧化物具有強氧化性: 3Na2O2 + Fe2O3 2Na2FeO4 + Na2O 3Na2O2 + Cr2O3 2Na2CrO4 + Na2O 5 Na2O2 + 2 MnO4 + 16 H+ 5 O2 + 2 Mn2+ + 10 Na+ + 8 H2O過氧化物也具有還原性:第三十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬的過氧化物中,Li2O2 穩定性較差,在 195
15、 以上分解,其他過氧化物的熱穩定性較高。 實驗室中用 BaO2 與稀硫酸反應制備 H2O2 : BaO2 + H2SO4 H2O2 + BaSO4第三十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 3 超氧化物和臭氧化物 超氧化物中含有超氧離子 O2,它比 O2 多一個電子,氧氧之間除形成一個鍵外,還有一個三電子 鍵,鍵級為 1.5。 只有半徑大的超氧化物穩定,堿金屬超氧化物的熔點同族從上到下依次升高,如:KO2 380 ,RbO2 412 ,CsO2 432 。 第三十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 超氧化物是很強的氧化劑,與水或其他質子溶劑發生劇烈反應產生氧氣和過氧化
16、氫: 2KO2 + 2H2O O2 + H2O2 + 2KOH 超氧化物在高溫下分解為氧化物和氧氣: 4KO2 2K2O + 3O2 4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2 第四十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 臭氧化物可以通過下面反應制取,如臭氧化鉀: 6 KOH(s)+ 4 O3(g) 4 KO3(s)+ 2 KOHH2O(s) + O2(g) 第四十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 KO3 不穩定,緩慢分解為 KO2 和 O2,遇水劇烈反應,也放出 O2: 2KO3 2KO2 + O2 4KO3 + 2H2O 4KOH + 5O2 第四十二張,P
17、PT共一百一十二頁,創作于2022年6月 Be OH 2 顯兩性, 其余堿金屬和堿土金屬的氫氧化物均為堿性。( )1222 氫氧化物 1 氫氧化物的堿性 堿金屬和堿金屬的氫氧化物都是白色固體。第四十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬的氫氧化物都易溶于水,在空氣中很容易吸潮,它們溶解于水時放出大量的熱。 除氫氧化鋰的溶解度稍小外,其余的堿金屬氫氧化物在常溫下可以形成很濃的溶液。第四十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬的氫氧化物在水中的溶解度(288 K,單位moldm3)LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 5.3 26.4 19.1 17.
18、9 25.8 逐漸增大第四十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬的氫氧化物在水中的溶解度要小很多,溶解度在同族中按從上到下的順序增大。 Be OH 2和 Mg OH 2 難溶于水,其余堿土金屬氫氧化物的溶解度也較小。( )( )第四十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬的氫氧化物在水中的溶解度(293 K,單位moldm3) 逐漸增大 8 10-6 5 10-4 1.8 10-2 6.7 10-2 2 10-1Be OH 2 Mg OH 2 Ca OH 2 Sr OH 2 Ba OH 2 ( )( )( )( )( )第四十七張,PPT共一百一十二頁
19、,創作于2022年6月 氧化物的水化物一般鍵聯形式是 M O H 究竟是酸式解離,還是堿式解離,取決于 M 的電場。 第四十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 若 M 的電場強,氧的電子云偏向 M 和 O 之間,從而加強 MO 鍵; 同時氧的電子云在 O 和 H 之間密度降低,故削弱了 OH 鍵。 這時氫氧化物則傾向于酸式解離 總之,電場強酸式解離。 M O H 第四十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 若 M 的電場弱,吸引氧的電子云的能力差,而 O 對 H 的吸引增強。 結果是易于堿式解離 M O H M O H第五十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6
20、月 M 電場的強弱,可用離子勢 來衡量 Zr 式中 Z 是離子電荷數 r 是以 pm 為單位的離子半徑數值 顯然 Z 值越大,r 值越小時,離子勢 值越大。 第五十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月兩性 經驗表明堿式解離酸式解離320.0.320.22 0.220.22第五十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12 Li+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,Ba2+的 ,故 M OH 2 亦均為堿性。( )200.22第五十六張,PPT共一百一十二頁,創作于20
21、22年6月 Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12 兩性Be2+ ,故 Be OH 2 顯兩性。( )270=.jj0.320.22 第五十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 2 氫氧化鈉 氫氧化鈉(NaOH),又稱燒堿、火堿和苛性堿。 NaOH 是強堿,有很強的腐蝕性,不能用磨口玻璃瓶盛放,會緩慢生成 Na2SiO3,將磨口玻璃塞與瓶口粘在一起。第五十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 生產氫氧化物的主要反應是電解氯化鈉水溶液,目前工業上采用的具體方法有隔膜法和離子膜法。 工業上用氫氧化
22、鈉來熔融分解試樣時要使用鐵制容器,實驗室則用銀制或鎳制的坩堝。第五十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 離子膜法生產 NaOH 是較先進的方法,該工藝過程投資少, 能耗低,目前正被廣泛采用。 離子膜法生產 NaOH 同時在陽極會釋放Cl2,這種方法在第 17 章有關氯氣的生產中還要作較為詳細的討論。第六十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月1231 鹽的溶解性123 鹽類 1 堿金屬鹽 除鋰外,堿金屬鹽都是離子化合物,大部分易溶與水。 鋰的強酸鹽易溶于水,一些弱酸鹽在水中溶解度較差,如氟化鋰 LiF,碳酸鋰 Li2CO3,磷酸鋰 Li3PO4 。第六十一張,PPT共一百
23、一十二頁,創作于2022年6月 銻酸鈉 NaSb OH 6 ( ) 黃綠色的醋酸鈾酰鋅鈉 NaZn UO2 3Ac99 H2O( ) 其他堿金屬的難溶鹽較少,如下: 黃色的六硝基合鈷()酸鈉鉀 K2NaCo NO2 6( )第六十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月酒石酸氫鉀 KHC4H4O6 酒石酸是一種二元有機酸 二羥基丁二酸第六十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月高氯酸鉀 KClO4 六氯合鉑()酸鉀 K2PtCl6 六氯合錫( )酸銣 Rb2SnCl6高氯酸銫 CsClO4高錳酸銫 CsMnO4 等 第六十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 2
24、堿土金屬鹽 堿土金屬鹽都是離子化合物。 堿土金屬與負一價離子(除F外)形成的鹽一般易溶與水,如氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、氯酸鹽、醋酸鹽、酸式碳酸鹽、酸式草酸鹽、磷酸二氫鹽等。第六十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬與負電荷高的負離子形成的鹽的溶解度一般都較小,如其碳酸鹽、磷酸鹽和草酸鹽都難溶于水。 原因是電荷低時離子鍵的靜電引力較小,晶格能較小。第六十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月其氟化物溶解度增大從上到下其硫酸鹽、鉻酸鹽、碘化物溶解度減小從上到下 堿土金屬鹽溶解度變化如下: 如 BeSO4 和 MgSO4 易溶與水;CaSO4,SrSO4 ,B
25、aSO4 難溶于水。第六十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 鹽類溶解過程,一般包括晶格的破壞和離子水合兩步,因此晶格能和離子水合傾向的大小是影響溶解度的重要因素。 晶格能大的鹽類難于溶解,而晶格能小的鹽類易溶;此外,離子電荷高,半徑小,水合時放熱多,有利于溶解。第六十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬與負一價離子形成的鹽由于電荷低,離子鍵的靜電引力較小, 晶格能較小,進而形成的鹽易溶。 堿土 金屬與 電荷 高的負離子形成的鹽時,由于復雜的負離子半徑大, 只有與半徑大的正離子相結合,才能有效減少負離子之間的斥力,保證晶格能較大,從而形成的鹽溶解度較小。第六
26、十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月1232 鹽的結晶水合與復鹽 正離子電荷越高,半徑越小,對水分子的引力越大,形成結晶水合鹽類的傾向越大。 堿金屬鹽中,鹵化物一般不帶結晶水;而硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽中有部分帶結晶水。第七十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月LiNO3 H2O,LiNO3 3H2O;Li2SO4 H2O,Na2SO4 10H2O;Na2CO3 H2O,Na2CO3 7H2O,Na2CO3 10H2O,K2CO3 H2O,K2CO3 5H2O。 部分帶結晶水的堿金屬鹽:第七十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 實驗室常使用鉀鹽而不使用鈉鹽,
27、一般都與鉀鹽不易吸水潮解有關。 如 KI, KMnO4, KClO3, K2Cr2O7 等都是實驗室常用試劑。第七十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬鹽帶結晶水的趨勢更大,常見水合鹽包括: MgCl2 6H2O,CaCl2 6H2O, MgSO4 7H2O,CaSO4 2H2O, BaCl2 2H2O第七十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬無水鹽有吸潮性,無水 CaCl2 是重要的干燥劑。 NaSO4 10H2O 熔化熱較大,可作為儲熱材料。 除鋰外,堿金屬和堿土金屬鹽能形成一系列復鹽,復鹽的溶解度一般比簡單鹽小。第七十四張,PPT共一百一十二頁
28、,創作于2022年6月 這些復鹽主要類型有(1) MCl MgCl2 6H2O M = K,Rb,Cs , 如光鹵石 KCl MgCl2 6H2O。( )(2)M2SO4 MgCl2 6H2O M = K,Rb,Cs , 如軟鉀鎂礬 K2SO4 MgCl2 6H2O。( )第七十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月(3) M 2SO4 M 2 SO4 3 24H2O M() Na,K,Rb,Cs, M() Al, Cr,Fe 等, 如明礬 KSO4 Al2 SO4 3 24H2O。( )( )( )( )第七十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月1233 含氧酸鹽的熱穩
29、定性 鋰和堿土金屬離子的極化能力較強,其硝酸鹽熱分解為: 4 LiNO3 2 Li2O + 4 NO2 + O2 2 Mg NO3 2 2 MgO + 4 NO2 + O2 ( )第七十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 其他堿金屬硝酸鹽受熱分解的產物為亞硝酸鹽和 O2: 5002 NaNO3 2 NaNO2 + O2 在更高的溫度分解則生成氧化物、氮氣和氧氣:4 NaNO3 2 Na2O + 2N2 + 5 O2800 第七十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿金屬含氧酸鹽的熱穩定性一般比堿土金屬含氧酸鹽的熱穩定性高。 正離子電荷越高,半徑越小,離子的極化能力越
30、強,其含氧酸鹽越不穩定,分解溫度越低。第七十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 從分解溫度上看,可知: MgCO3 540 , CaCO3 900 , BaCO3 1360 , Li2CO3 700 , 而 Na2CO3 和 K2CO3 在 1000 也基本不分解。第八十張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 這些碳酸鹽受熱分解的產物為金屬氧化物和二氧化碳:Li2CO3 Li2O + CO2 MgCO3 MgO + CO2 第八十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月1234 重要鹽類簡介 1 鹵化物 堿金屬和堿土金屬的鹵化物中,最重要的是 NaCl,MgCl2
31、 和 CaCl2。第八十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 NaCl 俗稱食鹽,大量存在于海水中,也有其礦物。 NaCl 不僅是人們日常生活的必需品,還是重要的化工原料,如可用其為原料生產 Na,NaOH,Cl2,Na2CO3 和 HCl 等。第八十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 MgCl2 的水溶液俗稱鹵水,因為能夠使蛋白質凝固,而應用在豆制品加工中。 MgCl2 做為重要的化工原料,在有機化學中有廣泛的應用,此外,其還可以作融雪劑。第八十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 若結晶水合鹽的陽離子易水解,同時陰離子又與氫離子結合成揮發性酸時,加熱脫
32、水得不到無水鹽,而得堿式鹽。 MgCl2 就屬于加熱分解生成堿式鹽的情況:第八十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 MgCl2 6 H2O Mg OH Cl + HCl + 5 H2O( ) 繼續加熱堿式氯化鎂將生成氧化鎂,不能得到無水氯化鎂:Mg OH Cl MgO + HCl ( )第八十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 用 HCl 氣氛保護時,原則上可以抑制脫水時的水解HCl MgCl2 6 H2O MgCl2 + 6 H2O第八十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 將 CaCl26 H2O 加熱脫水,可以得到無水氯化鈣,其 是重要的干燥劑:
33、CaCl2 6 H2O CaCl2 + 6 H2O 水合氯化鈣脫水過程中有部分發生水解反應,因而脫水產物中常含有少量的 CaO 雜質。 CaCl2 6 H2O 與冰混合可用來作制冷劑。第八十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 堿土金屬的鹵化物中,只有 BeX2 具有較強的共價性,熔沸點低,易升華。 BeX2 的水合鹵化物受熱脫水時會像 MgCl2 6 H2O 一樣發生水解。第八十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 無水鹽 BeCl2 固態時具有鏈狀結構,其中 Be 的原子軌道為 sp3 雜化,結構如圖:ClClBeBeClClBeBeClClClClBe第九十張,P
34、PT共一百一十二頁,創作于2022年6月 氣態時存在二聚體分子 (BeCl2)2,其中 Be 的原子軌道為 sp2 雜化,結構如圖:BeBeClClClCl第九十一張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 2 碳酸鹽 最重要的碳酸鹽是 Na2CO3,俗稱蘇打或純堿。市售的商品是含有 10 個結晶水的Na2CO310H2O,易失去部分結晶水而風化。 工業上生成碳酸鈉的方法有氨堿法和聯合制堿法。第九十二張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 氨堿法,1862 年由比利時人索爾維提出,也稱索爾維制堿法,基本反應為: NH3 + CO2 + H2O NH4HCO3 NH4HCO3 + N
35、aCl NaHCO3 + NH4Cl 加熱分解 NaHCO3 得到產品 Na2CO3:2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O 第九十三張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 原料之一的 CO2 通過煅燒石灰石制得,煅燒過程的另一產物 CaO 經消化制成石灰乳,后者與含有 NH4Cl 的母液反應: 2NH4Cl + Ca OH 2 2NH3 + CaCl2 + 2H2O( ) 釋放出的氨可以循環使用, 同時得到副產物 CaCl2。第九十四張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 聯合制堿法是 1942 年由我國化學家候德榜發明的。 其基本原理與氨堿法相同,該法特點在于
36、將制堿工業和合成氨工業結合起來。CO2 是由合成氨原料氣中的 CO 轉化而成。第九十五張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 聯合制堿法保留了氨堿法的優點,又大大地提高了食鹽的利用率,同時剔除了煅燒石灰石生成 CO2 的工業過程,而得到的副產物 NH4Cl 是有用的化學肥料。第九十六張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 除 Na2CO3 外,NaHCO3 和 CaCO3 也是比較重要的碳酸鹽。 碳酸氫鈉俗稱小蘇打,大量用于食品工業,也 是重要的化工原料,加熱很容易脫水轉化為 Na2CO3。第九十七張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 碳酸鈣 CaCO3 作為添加劑大
37、量用于涂料的生產。 自然界中的石灰石,化學成分為 CaCO3,其高溫分解產物 CaO 和 CO2 都是重要化工原料。第九十八張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 3 硫酸鹽 無水硫酸鈉 Na2SO4,俗稱元明粉,大量用于造紙和陶瓷等工業。 十水硫酸鈉 Na2SO4 10 H2O ,俗稱芒硝,是儲能材料。第九十九張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 硫酸鈣 CaSO4 經常以水合鹽的形式存在。 CaSO4 2H2O 俗稱生石膏,加熱到 120 部分脫水轉化為熟石膏。熟石膏 CaSO40.5H2O與水混合生成生石膏并逐漸變硬、膨脹。 硫酸鈣主要用作模型、塑像, 并用作室內裝修材料。第一百張,PPT共一百一十二頁,創作于2022年6月 BaSO4 俗稱重晶石,可作白色涂料和添加劑 。 BaSO4 不溶于水,且毒性極低,醫學上常被用作 “鋇餐” 進行胃部 X 射線檢查。 BaSO4 是制備其他鋇鹽的原料。第一百零一張,PPT共一百
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