第三章-金属及其化合物.md

$\require{mhchem}$

第三章 金属及其化合物

tags: Chemistry

14 碱金属元素 焰色反应

碱金属单质物理性质？
金属通性：金属光泽，良好延展性、导电性、导热性；
轻、熔沸点低、软。

碱金属单质都是典型的活泼金属吗？
正确。

碱金属元素有哪些？
Li Na K Rb Cs

判断：碱金属的氢氧化物都是可溶性强碱。
正确。

很多金属或他们的化合物在灼烧的时候都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫作焰色反应。

焰色反应实验注意事项：

• 火焰：火焰本身颜色无干扰。
• 蘸待测物的金属丝：金属丝本身在火焰上灼烧不能有焰色，熔点要高，不易被氧化，用铂丝效果最好。
• 洗、烧：每次实验前，铂丝都要蘸稀盐酸在火焰上烧至与原来的火焰颜色相同，以除净铂丝上原有的使火焰呈特殊颜色的金属离子。
• 蘸：用铂丝蘸取的一般是溶液，粉末不易被铂丝蘸上。把铂丝放在火上烤热，再接触固体粉末就可使粉末熔化从而蘸在铂丝上。
• 观：观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去钠元素产生的黄色火焰，因为很少量的钠元素的焰色就能把钾元素的紫色火焰遮盖住。

常见金属元素焰色：

• 锂：紫红色
• 钠：黄色
• 钾：紫色
• 铷：紫色
• 钙：砖红色
• 锶：洋红色
• 钡：黄绿色
• 铜：绿色

判断：焰色反应的应用包括用金属化合物制作烟火。
正确。

碱金属单质一般为银白色，但铯(Cs)略带金色光泽。

碱金属密度一般随核电荷数增大而增大，但钾的密度比钠小。

碱金属一般都保存在煤油中，但锂保存在液体石蜡中，因为密度比煤油小。

碱金属在空气或氧气中燃烧时，一般能生成过氧化物，甚至生成比过氧化物更复杂的氧化物，而锂只生成氧化锂。

碱金属所形成的盐一般都易溶于水，且酸式盐比正盐溶解度大（但 $\ce{NaHCO_3}$ 溶解度比 $\ce{Na_2CO_3}$ 小），但碳酸锂却微溶于水。

碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以 $\ce{H-}$ 的形式存在，氢元素显 -1 价，碱金属的氢化物都是强还原剂。

碱金属都可以在氯气中燃烧，而碱金属与碘单质只有在加热时才能反应。

同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属单质中的金属键逐渐减弱，熔沸点降低。

判断：碱金属密度都随核电荷数增大而增大。
错误，钾比钠密度小。

Na 是短周期中原子半径最大、金属性最强的主族元素。

K 是前 20 号元素中半径最大、金属性最强的主族元素。

$\ce{Na_2O_2}$ 与 $\ce{CO_2}$ 、$\ce{H_2O}$ 反应时，氧化剂、还原剂都是 $\ce{Na_2O_2}$，且质量比为 1:1

常见的淡黄色固体：$\ce{Na_2O_2}$、$\ce{AgBr}$ 和硫粉。

大苏打是什么？
$\ce{Na_2S_2O_3}$

$\ce{NaOH}$ 为短周期元素最高价氧化物对应水化物中唯一的强碱。

$\ce{NH_4NO_3}$ 是离子化合物吗？
是。

简单气态氢化物的热稳定性与什么有关？
氧化性越强，热稳定性越强。

15 镁、铝的性质及冶炼

镁与氮气燃烧方程式？
$\ce{3Mg + N2 ->[点燃] Mg3N2}$

镁与沸水反应方程式？

$\ce{Mg + 2H2O ->[\Delta] Mg(OH)2 + H2 ^}$

镁与二氧化碳燃烧方程式？现象？
$\ce{2Mg + CO2 ->[点燃] 2MgO + C}$
剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体。

铝热反应的反应条件？
高温，不能写加热。

铝热反应例子：铝和氧化铁反应方程式？
$\ce{2Al + Fe2O3 ->[高温] 2Fe + Al2O3}$

铝在强酸、强碱中都能生成氢气？
正确。

$\ce{Al}$ 能和 $\ce{MgO}$ 发生铝热反应吗？
不能。

判断：$\ce{CO2}$ 灭火器是一种常用灭火器，可以用来扑灭 $\ce{Mg}$ 引起的火灾。
错误。
$\ce{2Mg + CO2 ->[点燃] 2MgO + C}$

镁、铝抗腐蚀的原因？
常温下与氧气反应生成致密氧化膜，防止内部金属继续被氧化。

工业由 $\ce{Mg(OH)2}$ 制镁方程式？
$\ce{Mg(OH)2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2O}$
$\ce{MgCl2(熔融) ->[电解] Mg + Cl2 ^}$

工业上电解熔融氧化铝制铝方程式？
$\ce{2Al2O3(熔融) ->[电解][Na3AlF6(冰晶石)] 4Al + 3O2 ^}$

电解熔融氧化铝，加入冰晶石作用？
降低氧化铝熔解所需温度，降低能耗。

判断：用坩埚钳夹住一小块经砂纸仔细打磨过的铝箔，在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来。
错误，加热时表面又氧化出致密的氧化铝薄膜，高熔点的氧化铝包裹住液态铝，不会滴落。

判断：氢氧化铝可用于中和过多胃酸。
正确。

工业制备铝单质，不采用电解熔融 $\ce{AlCl3}$ 的原因？
$\ce{AlCl3}$ 是共价化合物，无法被电解。

将溶液中的铝元素以沉淀形式析出，最好使用下列试剂中的哪一个？
A 氢氧化钠溶液
B 硫酸溶液
C 氨水
D 二氧化碳
答案 C，可以析出 $\ce{Al(OH)3}$

工业中将固体原料酸浸前，先研磨的目的是？
加快浸出速率，提高浸取率。

氢气可以还原氧化镁吗？
不能。