第11章s区元素和稀有元素习题集解答
第11章习题解答第11章(03525)重水是由H和18O组成的水。.（）
解：错
第11章(03526)氢在自然界中主要以单质形式存在。（）
解：错
第11章(03527)由于H2是双原子分子，所以H2比He的扩散速率小。.（）解：错
第11章(03528)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。.（）
解：错
第11章(03529)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。.（）
解：对
第11章(03530)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。（）
解：对
第11章(03531)实验室所用氢气钢瓶应放在室外，这是因为氢气.（）。
(A)密度小；(B)扩散快；(C)易燃易爆；(D)导热性好。
解：C
第11章(03532)水煤气的主要成分是.（）。
(A)CO和N2；(B)CO和O2；(C)CO和H2；(D)CO2和H2O。
解：C
第11章(03533)下列氢气制法中，工业上不常采用的是.（）。
(A)电解法；(B)水煤气法；(C)甲烷转化法；(D)活泼金属与酸反应。解：D
第11章(03534)下列反应方程式中，不适用于工业制氢的是（）。
(A)H2O(电解)→H2+O2；
(B)Zn+H2SO4→ZnSO4+H2；
(C)C+H2O(g)?
?CO+H2；
?→
(D)CH4+H2O(g)?,Ni,Co
?→
????CO+H2。
解：B
第11章(03539)在某些工厂用氢气做冷却剂，这是因为氢气.（）。
(A)密度小；(B)扩散快；(C)易燃易爆；(D)导热性好。
解：D
第11章(03535)下列氢气制法中，工业上不常采用的是.（）。(A)电解法；(B)水煤气法；(C)甲烷转化法；(D)碱金属氢化物与水反应。解：D
第11章(03536)下列分子或离子不能存在的是.（）。
(A)H2；(B)H2+；(C)H22+；(D)H-。
解：C
第11章(03537)下列原子、离子和分子中属于反磁性的是.（）。(A)H；(B)H2；(C)H2+；(D)H2-。
解：B
第11章(03538)氢在周期表中的位置应是.（）。
(A)ⅠA族；(B)ⅦA族；(C)ⅣA族；(D)特殊的位置。
解：D
第11章(03540)氢能源的主要优点是________________，________________。 解：热量高；无污染。
第11章(03541)氢在地壳中主要以________状态存在。氢有________种核素，最不稳定的是________，所占比重最大的是________。 解：化合；三；氚；氕。
第11章(03542)举例说明，以氢为原料生产的无机化工产品有________、________，以氢为还原剂，用来生产金属或非金属单质的是________、________。 解：NH 3、HCl 或NaH 等；Si 、Ti 或W 。
第11章(03543)举例说明，氢作为还原剂可生成的化合物有________________，作为氧化剂可生成的化合物有________________。 解：NH 3；LiH 。
第11章(03544) F e 3O 4+H 2?
?→?
解： Fe 3O 4+4H 2?
?→?3Fe+4H 2O
第11章(03545) W O 3+H 2?
?→?
解： WO 3+3H 2?
?→?W+3H 2O
第11章(03546) C uO+H 2?
?→?
解： CuO+H 2?
?→?Cu+H 2O
第11章(03547) S iCl 4+H 2→ 解： SiCl 4+2H 2→Si+4HCl 第11章(03548) T iCl 4+H 2→ 解： TiCl 4+2H 2→Ti+4HCl
第11章(03549)在HMn(CO)5中，H原子与Mn原子以Mn-H键相结合。（）
解：对
第11章(03550)在H[Cr(CO)5]2分子中存在着Cr-H-Cr氢桥键。（）。
解：对
第11章(03551)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。（）
解：错
第11章(03552)碱金属氢化物都具有NaCl型晶体结构。（）
解：对
第11章(03553)H-在水溶液中不能存在。（）
解：对
第11章(03554)NaH属于.（）。
(A)分子型氢化物；(B)盐型氢化物；(C)金属型氢化物；(D)原子晶体。
解：B
第11章(03555)下列元素中，能与氢形成离子型氢化物的是（）。
(A)过渡元素；(B)非金属元素；
(C)碱金属；(D)零族以外的大多数元素。
解：C
第11章(03556)下列氢化物为离子型的是.（）。
(A)B2H6；(B)BeH2；(C)HF；(D)BaH2。
解：D
第11章(03557)下列物质不属于离子型氢化物的是.（）。
(A)BeH2；(B)NaH；(C)KH；(D)SrH2。
解：A
第11章(03558)下列氢化物中为共价型的是.（）。
(A)SrH2；(B)NaH；(C)B2H6；(D)CaH2。
解：C
第11章(03559)下列物质溶于水后显碱性的是.（）。
(A)H2Se；(B)KH；(C)AsH3；(D)H2Te。
解：B
第11章(03560)碱金属氢化物可作为.（）。
(A)氧化剂；(B)还原剂；(C)沉淀剂；(D)助熔剂。
解：B
第11章(03561)下列元素与氢形成的二元化合物均具有还原性，在与氧化剂发生氧化还原反应时，其中下列元素不被氧化的是.（）。
(A)S；(B)Cl；(C)Na；(D)P。
解：C
第11章(03562)下列氢化物在空气中易自燃的是（）。
(A)NH3；(B)CH4；(C)H2S；(D)SiH4。
解：D
第11章(03563)氢与下列物质反应时不作为还原剂的是（）。
(A)单质硫；(B)金属锂；(C)四氟化硅；(D)乙烯。
解：B
第11章(03564)下列氢化物中最稳定的是.（）。
(A)NaH；(B)KH；(C)RbH；(D)LiH。
解：D
第11章(03565)氢化物分为________、________、________三类，SrH2属于________氢化物。
解：离子性（或盐型）；共价型（或分子型）；金属型（或过渡型）；离子型。
第11章(03566)碱金属氢化物中最稳定的是________，熔点最高的是________。
解：LiH；LiH。
第11章(03567)NaH晶体中，H-的半径与Cl-半径接近，所以NaH是________型离子晶体，配位数比为________。NaH溶于水中发生反应的离子方程式是________________________________，按质子理论H-是________。
解：NaCl；6：6；H-+H2O→H2+OH-；碱。
第11章(03568)氢化锂和无水三氯化铝在乙醚溶液中相互作用，能生成________；该物质遇水发生反应的方程式为________________________________。
解：Li[AlH4]；Li[AlH4]+4H2O→LiOH+Al(OH)3+4H2。
第11章(03569) K H+H2O→
解：KH+H2O→KOH+H2
第11章(03570) C aH2+H2O→
解：CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2
第11章(03571) T iCl4+NaH→
解：TiCl4+4NaH→Ti+4NaCl+2H2
第11章(03572) N a+H2300C O
???
?→
解： 2Na+H 2300C
O ?→??
?2NaH 第11章(03573)CaH 2可用作高寒山区野外作业时的生氢剂。试计算1.00gCaH 2与冰反应最多可制得
H 2(g)（S.T.P .下）多少升？写出相关反应方程式（M r (H)=1.00;M r (Ca)=40)。 解：解：CaH 2+2H 2O →Ca(OH)2+2H 2?
（4分）
1.00gCaH 2与冰反应可制得H 2的物质的量为： n (H 2)=
2.00mol 1.00g /42.0g mol 1.00mol
1
??-=0.0476mol
（8分）
在S.T.P .下，最多可制得H 2(g)的体积为：
V =nRT p
V =0.0476mol 8.314J mol K 273.15K 101325Pa
11
????--=1.08×10-3m 3
V =1.08×10-3m 3=1.08L
（10分）
第11章(03574)在无氧无水的系统中，金属钠与氢气反应生成氢化钠。产品中除NaH 外，还含有金属钠。为了测定NaH 的含量，先将一定质量的产品放入一密闭测试系统中，使其与水反应，生成NaOH 溶液和氢气。在温度为22.0℃、压力为99.47kPa 下，用排水集气法所得气体体积为56.60mL 。然后，以0.1236mol ·L -1的HCl 标准溶液滴定所得NaOH 溶液，终点时，耗用V (HCl)=18.60mL 。写出有关反应方程式，并计算产品中NaH 的含量。（已知22℃时，p (H 2O)=2.64kPa ，M r (Na)=23.00） 解：解：NaH+H 2O →NaOH+H 2 2Na+2H 2O →2NaOH+H 2 NaOH+HCl →NaCl+H 2O
n (NaOH)=c (HCl)·V (HCl)=(0.1236×18.60)×10-3mol
=2.299×10-3mol
n (H 2)=(..) (9947264566010)
295158314
3
-???-mol
=2.233×10-3
mol
设：m (产品)=x g m (NaH)=y g
M r (NaH)=24.00 M r (Na)=23.00
y x y
24002300..
+
-=2.299×10-3
y
x y
240022300..
+-?=2.233×10-3
y =0.05198
x =0.05504
y
x
=94.4% 第11章(03575)通常，s 区元素只有一种稳定的氧化态。.（ ） 解：对
第11章(03576)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。（） 解：错
第11章(03577)s 区元素在自然界不以单质形式存在。.（ ） 解：对
第11章(03578)金属钙保存在煤油中。.（ ） 解：对
第11章(03579)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。（ ） 解：错
第11章(03580)碱金属熔点的高低次序为Li>Na>K>Rb>Cs 。.（ ） 解：对
第11章(03581)碱土金属的E(M2+/M)从Be到Ba依次变大。（）
解：错
第11章(03582)N2只能与碱土金属直接作用形成氮化物。（）
解：错
第11章(03583)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。.（）
解：错
第11章(03584)所有碱金属和碱土金属都能形成稳定的过氧化物。.（）
解：错
第11章(03585)s区元素形成的化合物大多是离子型化合物。（）
解：对
第11章(03586)由于E(Li+/Li)最小，所以锂是金属性最强的元素。（）
解：错
第11章(03587)碱土金属氢化物的熔点比同周期碱金属的氢化物熔点高。（）解：对
第11章(03588)自然界中，碱金属元素的存在形态是.（）。
(A)单质；(B)氢氧化物；(C)盐；(D)氧化物。
解：C
第11章(03589)碱土金属的电离能比相应的碱金属要大，其原因是.（）。
(A)碱土金属的外层电子数较多；
(B)碱土金属电子所受有效核电荷的作用较强；
(C)碱土金属的原子半径较大；
(D)碱土金属的原子量较大。
解：B
第11章(03590)对元素周期表ⅠA族元素来说，从上到下，下列性质中变化规律正确的是.（）。
(A)金属性减弱；(B)第一电离能减小；
(C)第一电离能增大；(D)电负性增大。
解：B
第11章(03591)锂在空气中燃烧时，生成物之一是（）。
(A)LiO3；(B)Li2O2；(C)LiO2；(D)Li2O。
解：D
第11章(03592)钠在干燥空气中燃烧时，主要产物是.（）。
(A)Na2O；(B)Na2O2；(C)NaO2；(D)NaO3。
解：B
第11章(03593)钾、铷、铯在空气中燃烧的主要产物是.（）。
(A)正常氧化物；(B)过氧化物；
(C)超氧化物；(D)臭氧化物。
解：C
第11章(03594)下列金属在空气中燃烧时，主要生成正常氧化物的是（）。
(A)锂；(B)钠；(C)钾；(D)铯。
解：A
第11章(03595)Li和Mg及其它们的化合物彼此间性质相似，可以用来解释此现象的是.（）。
(A)镧系收缩；(B)惰性电子对效应；
(C)对角线规则；(D)R-O-H规则。
解：C
第11章(03596)碱金属与碱土金属元素中性质相似的是.（）。
(A)Li和Be；(B)Li和Mg；(C)Na和Mg；(D)K和Ca。
解：B
第11章(03597)下列物质中，不属于过氧化物的是（）。
(A)BaO2；(B)KO2；(C)Na2O2；(D)CaO2。
解：B
第11章(03598)灼烧下列元素形成的可挥发性盐时，火焰为无色的是（）。
(A)Li；(B)Ca；(C)Mg；(D)Ba。
解：C
第11章(03603)下列物质不是离子型化合物的是（）。
(A)BeCl2；(B)RbCl；(C)CsBr；(D)SrO。
解：A
第11章(03599)灼烧下列元素形成的可挥发性盐时，火焰呈黄色的是（）。
(A)Rb；(B)Na；(C)Be；(D)Mg。
解：B
第11章(03600)在下列各对元素中，最难分离的是（）。
(A)Li，Na；(B)K，Ca；(C)Zr，Hf；(D)Co，Ni。
解：C
第11章(03601)铷和水反应的产物是.（）。
(A)RbH和O2；(B)RbOH和O2；(C)Rb2O和H2；(D)RbOH和H2。
解：D
第11章(03602)在下列碱金属电对M+/M中，标准电极电势E(M+/M)值最小的是.（）。
(A)E(Na+/Na)；(B)E(K+/K)；(C)E(Rb+/Rb)；(D)E(Li+/Li)。
解：D
第11章(03604)下列有关碱土金属的某些性质与碱金属的相比较的叙述中错误的是（）。
(A)碱土金属熔点更高；(B)碱土金属密度更大；
(C)碱土金属更容易形成过氧化物；(D)碱土金属硬度更大。
解：C
第11章(03605)下列各单质中密度最小的是（）。
(A)Li；(B)K；(C)Ca；(D)Be。
解：A
第11章(03606)在水中，Li的还原性比Na强，是因为（）。
(A)Li的电离能比Na大；(B)Li的电负性比Na大；
(C)Li的原子半径比Na小；(D)Li+(g)的水合热比Na+(g)的大。
解：D
第11章(03607)下列金属在空气中燃烧时，不能生成氮化物的是（）。
(A)锂；(B)钠；(C)镁；(D)钙。
解：B
第11章(03608)下列反应可用于制取Na2O2的是.（）。
(A)钠在空气中燃烧；(B)加热NaNO3；
(C)加热Na2CO3；(D)Na2O与Na作用。
解：A
第11章(03609)下列锂和镁的盐类中，易溶于水的是.（）。
(A)氟化物；(B)氯化物；(C)碳酸盐；(D)磷酸盐。
解：B
第11章(03610)有一白色固体混合物，其中可能含有KCl、MgSO4、BaCl2或CaCO3。将混合物溶于水，仅得到透明澄清溶液；该溶液的焰色反应呈紫色（透过钴玻璃观察）；向溶液中加NaOH，产生白色胶状沉淀，则该混合物中含有（）。
(A)仅有KCl；(B)KCl和CaCO3；(C)KCl和BaCl2；(D)KCl和MgSO4。
解：D
第11章(03611)下列叙述中有错误的是.（）。
(A)s区元素的单质都具有很强的还原性；
(B)在s区元素中，除了铍、镁表面因形成致密氧化物保护膜对水稳定外，其它元素在常温下都能同水反应生成氢气；
(C)由于s区元素电负性小，所以形成的化合物都是典型的离子化合物；
(D)除Be和Mg以外，其它s区元素的硝酸盐或氯化物都可以产生有色火焰。
解：C
第11章(03612)下列物质中为顺磁性的是.（）。
(A)Na2O2；(B)SrO；(C)KO2；(D)BaO2。
解：C
第11章(03613)欲鉴别五种白色固体MgCO3、BaCO3、K2CO3、CaSO4和Na2SO4，
下列所选用的试剂较为合理的是（）。
(A)分别加入H2O和NaOH；(B)分别加入NaOH和稀H2SO4；
(C)分别加入H2O和稀H2SO4；(D)分别加入H2O和稀HCl。
解：C
第11章(03614)钾位于周期表中第________周期，钡位于第________周期，锡位于第________周期，铋位于第________周期。
解：四；六；五；六。
第11章(03615)s区元素中，不能直接与氢反应生成离子型氢化物的是________和________。
解：铍；镁。
第11章(03616)碱金属元素从Li到Cs原子半径依次________，第一电离能依次________，熔点依次________，沸点依次________。
解：增大；减小；降低；降低。
第11章(03617)在碱金属中，标准电极电势E(M+/M)值最小的电对是________；在碱土金属中，标准电极电势E(M2+/M)值最小的电对是________。
解：Li+/Li；Ba2+/Ba。
第11章(03618)E(Li+/Li)________于E(Na+/Na)，这是由于________________________造成的。
解：小；Li+(g)的水合热较大。
第11章(03619)ⅡA族元素中，性质表现特殊的元素是________，它与p区元素中的________元素性质相似，两者的氢氧化物都呈________。两者的氯化物都是________型化合物。
解：铍；铝；两性；共价。
第11章(03620)与碱土金属相比，碱金属具有较____________的离子半径，较____________的电离能，较____________的熔点，较____________的沸点。 解：大；小；低；低。
第11章(03621)金属锂与水反应比金属钠与水反应________，其主要原因是________________________，金属钾与水反应比金属钠与水反应________，金属钾与水反应有________色火焰生成。
解：平缓；NaOH 易溶于水，而LiOH 较难溶于水（难溶的LiOH 覆盖于表面，使反应减慢）；激烈；紫。
第11章(03622)在s 区元素中，性质最相似的两种元素是________和________。它们在氧气中燃烧都生成________，它们都能与氮气直接化合生成________。 解：锂；镁；正常氧化物；氮化物。
第11章(03623)s 区元素中（除钫、镭外），单质密度最小的是________，熔点最低的是________，密度最大的是________，熔点最高的是________。 解：锂；铯；钡；铍。 第11章(03624) L i+H 2?
?→?
解： 2Li+H 2?
?→?2LiH
第11章(03625) N a+O 2(空气)?
?→?
解： 2Na+O 2(空气)?
?→?Na 2O 2
第11章(03626) C a+N 2?
?→?
解： 3Ca+N 2?
?→?Ca 3N 2
第11章(03627) M g+N 2?
?→?
,.
解： 3Mg+N 2?
?→?Mg 3N 2
第11章(03628) B 2O 3+Mg ?
?→?
解： B 2O 3+3Mg ?
?→?2B+3MgO
第11章(03629) B e+OH -+H 2O →
解： Be+2OH -+2H 2O →[Be(OH)4]2-+H 2 第11章(03630) N a+TiCl 4?
?→?
解： 4Na+TiCl 4?
?→?Ti+4NaCl
第11章(03631) B e+NH 3?
?
→? 解： 3Be+2NH 31000C O
?→???Be 3N 2+3H 2
第11章(03632) K NO 3+K → 解： 2KNO 3+10K →6K 2O+N 2
第11章(03633)碱金属的所有盐类都是无色的。.（ ） 解：错
第11章(03634)钠的所有盐全部可溶于水。.（ ） 解：错
第11章(03635)所有碱金属的碳酸盐都是易溶于水的。（ ） 解：错
第11章(03636)碱金属的盐类都是可溶性的。（ ） 解：错
第11章(03637)碱金属的氢氧化物皆具有强碱性。.（ ）
解：错 第
11
章(03638)碱金属氢氧化物碱性强弱的次序为：
LiOH 解：对 第11章(03643)碱金属超氧化物的稳定性次序为NaO2>KO2>RbO2>CsO2。（） 解：错 第11章(03639)碱金属氢氧化物在水中溶解度大小的次序为：LiOH 解：对 第11章(03640)Li3N的稳定性比Na3N高。（） 解：对 第11章(03641)碱金属氧化物的稳定性次序为：Li2O>Na2O>K2O>Rb2O>Cs2O。（） 解：对 第11章(03642)碱金属过氧化物的稳定性次序为Li2O2>Na2O2>K2O2>Rb2O2>Cs2O2。（） 解：错 第11章(03644)碱金属氟化物的热稳定性从Li到Cs依次减弱。.（） 解：对 第11章(03658)碱金属氢化物均属于________型氢化物，受热分解为氢气和游离金属。同族从上至下，碱金属氢化物热稳定性逐渐________。 解：离子；减弱。 第11章(03645)碱金属碘化物的热稳定性从Li到Cs依次增强。.（） 第11章(03646)下列化合物中为强还原剂的是.（）。 (A)Li2O；(B)NaCl；(C)KH；(D)RbOH。 解：C 第11章(03647)下列物质与金属钠反应生成Na2O的是（）。 (A)Na2O2；(B)NaOH；(C)NaNO2；(D)Al2O3。 解：A 第11章(03648)下列氢化物能与H2O作用生成H2的是.（）。 (A)HF；(B)H2Se；(C)H2Te；(D)KH。 解：D 第11章(03649)过氧化钠与下列物质反应无H2O2生成的是（）。 (A)CO2；(B)H2O；(C)HCl；(D)H2SO4。 解：A 第11章(03650)下列叙述中错误的是.（）。 (A)铯的氧化物是离子晶体； (B)加热时硝酸铯分解为亚硝酸铯和氧气； (C)铯与冷水反应剧烈； (D)碳酸铯是有色化合物。 解：D 第11章(03651)导致E(Li+/Li)反常的原因是（）。 (A)Li(s)的升华热大；(B)Li+(g)的水合热大； (C)Li的I1大；(D)Li+(g)的生成热大。 第11章(03652)Na2O2可用作潜水密闭舱中的供氧剂，在下列有关Na2O2的反应中，主要是利用了其中的（）。 (A)Na2O2与水反应生成H2O2，H2O2再分解成O2； (B)Na2O2与CO2反应生成O2； (C)Na2O2不稳定，分解产生O2； (D)Na2O2与H2O反应直接生成O2，不可能生成H2O2。 解：B 第11章(03653)在潮湿的空气中，过氧化钠吸收CO2放出O2，在这个反应中，过氧化钠.（）。 (A)仅是氧化剂； (B)仅是还原剂； (C)既是氧化剂又是还原剂； (D)既不是氧化剂又不是还原剂，有关反应是一个酸碱反应。 解：C 第11章(03654)下列物质中，与水反应得不到H2O2的是（）。 (A)NaO2；(B)Na2O2；(C)Na2O；(D)KO3。 解：C 第11章(03655)下列物质与水反应，不产生H2O2的是.（）。 (A)KO2；(B)Li2O；(C)BaO2；(D)Na2O2。 解：B 第11章(03656)NaF、NaCl、NaBr及NaI都是离子晶体，它们在水中溶解度由 大到小的顺序为（）。 (A)NaI>NaBr>NaCl>NaF； (B)NaF>NaCl>NaBr>NaI； (C)NaCl≈NaBr≈NaF≈NaI； (D)因为I-变形性大，Na+与I-间极化作用强，故NaI溶解度最小，而余下三者为NaF 解：A 第11章(03657)在人造卫星和宇宙飞船上，常用超氧化钾和臭氧化钾作空气再生剂，而不用过氧化钠，其原因是（）。 (A)超氧化钾和臭氧化钾不稳定，可自动放出O2； (B)生产超氧化钾和臭氧化钾的成本较低； (C)超氧化钾和臭氧化钾吸收CO2放出O2比相同质量的过氧化钠多； (D)过氧化钠稳定性差，难以保存。 解：C 第11章(03659)饱和NaCl水溶液、熔融的NaCl和熔融的NaH都可以电解。当电解________和________时，阳极的产物相同；当电解________和________时阴极的产物相同。 解：NaCl水溶液；熔融NaCl；熔融NaCl；熔融NaH。 第11章(03660)MH离子型氢化物与水反应的离子方程式为________________________________，这一反应是________热反应。根据酸碱质子理论，反应物中________是酸，________是碱。 解：H-+H2O→H2+OH-；放；H2O；H-。 第1节氮族元素分页: 1 234 周期系第V A族元素称氮族元素(Nitrogen family elements)。它包括氮(Nitrogen)、磷(Phosphorus)、砷(Arsenic)、锑(Antimony)与铋(Bismuth)。氮就是生命得基础,磷就是动植物得必需元素。砷、锑、铋三者性质较为相似,就是重要得合金元素。而磷却与砷、锑有一定得相似性,它们得化合物丰富多彩,大多就是重要得工业原料、肥料、新技术材料。 14、1 氮族元素 14、1、1 氮族元素概述 周期系第V A族:氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi 五种元素,又称为氮族元素; ? 氮与磷就是非金属元素,砷与锑就是准金属,铋就是金属元素; 氮族元素价电子构型: ns2 np3; 氮族元素所形成得化合物主要就是共价型得,原子越小形成共价键得趋势越大。 图14-1 氮族元素在周期表中得位置 表14-1 氮族元素得一般性质 14、1、2 氮族元素得单质 ??? ?? 图14-2 氮族元素得单质 1、存在 氮族元素中除磷在地壳中含量较多外,其它各元素含量均较少。 氮主要以单质存在于大气中,天然存在得氮得无机化合物较少。 磷较容易氧化,在自然界中不存在单质。它主要以磷酸盐得形式分布在地壳中。 ? 砷、锑与铋主要以硫化物矿得形式存在,如雄黄:As4 S4。 雌黄(As2S3 )辉锑矿(Sb2S3 ) 雄黄(As4S4) 图14-3 氮族元素得存在 2、性质 除氮气外,其它氮族元素得单质都比较活泼。化学性质列于上表中。 表14-2 氮族元素得化学性质 3、N2 N2分子得分子轨道表达式为: N2[(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(π2py,π2pz)4(σ2px)2] 氮气就是无色、无臭、无味得气体。沸点为-195、8°C。微溶于水。 强得N≡N键(944kJ/mol),常温下化学性质极不活泼,故N2常常作为惰性气体使用。 4、磷得同素异形体 图14-4 白磷与红磷 (1)白磷得结构 白磷得结构 由P4分子通过分子间力堆积起来,每个磷原子通过其px,py与pz轨道分别与另外3个磷原子形成3个σ键,键角∠PPP为60°,分子内部具有张力,其结构不稳定。 图14-5 白磷得结构 白磷得性质 白磷P4就是透明得、柔软得蜡状固体,化学性质活泼,空气中自燃,溶于非极性溶剂。 第12章 S区元素（第一套） 一、单选题 1. 重晶石的化学式是 (A) BaCO3 , (B) BaSO4 , (C) Na2SO4 , (D) Na2CO3 2. 下列碳酸盐，溶解度最小的是 (A) NaHCO3 , (B) Na2CO3 , (C) Li2CO3 , (D) K2CO3 3. NaNO3受热分解的产物是 (A)Na2O，NO2，O2；(B)NaNO2，O2； (C)NaNO2，NO2，O2；(D)Na2O，NO，O2。 4. 下列哪对元素的化学性质最相似 (A) Be 和Mg (B) Mg 和Al (C) Li 和Be (D) Be 和Al 5. 下列元素中第一电离能最小的是 (A) Li (B) Be (C) Na (D) Mg 6. 下列最稳定的氮化物是 (A) Li3N (B) Na3N (C) K3N (D) Ba3N2 7. 下列水合离子生成时放出热量最少的是 (A) Li+ (B) Na+ (C) K+ (D) Mg2+ 8. 下列最稳定的过氧化物是 (A) Li2O2 (B) Na2O2 (C) K2O2 (D) Rb2O2 9. 下列化合物中键的离子性最小的是 (A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) BaCl2 10. 下列碳酸盐中热稳定性最差的是 (A) BaCO3 (B) CaCO3 (C) K2CO3 (D) Na2CO3 11. 下列化合物中具有磁性的是 (A) Na2O2 (B) SrO (C) KO2 (D) BaO2 12. 关于s 区元素的性质下列叙述中不正确的是 (A) 由于s 区元素的电负性小,所以都形成典型的离子型化合物 (B) 在s 区元素中,Be、 Mg 因表面形成致密的氧化物保护膜而对水较稳定 (C) s 区元素的单质都有很强的还原性 (D) 除Be、 Mg 外,其他s 区元素的硝酸盐或氯酸盐都可做焰火材料 13. 关于Mg , Ca , Sr , Ba 及其化合物的性质下列叙述中不正确的是 (A) 单质都可以在氮气中燃烧生成氮化物M3N2 (B) 单质都易与水水蒸气反应得到氢气 (C) M(HCO3)2在水中的溶解度大MCO3的溶解度 (D) 这些元素几乎总是生成+2 价离子 二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”错的填“×”) 1. 因为氢可以形成H+,所以可以把它划分为碱金属 第14章P区元素（二）习题目录 一判断题 1 氧族元素中，只有氧在自然界可以单质状态存在。（） 2 在所有含氧的化合物中，氧的氧化值都是负的。（） 3 氧族元素氢化物还原性强弱的次序为H2O 第9章 s 区元素 【9-1】试说明碱金属和碱土金属在同一族从上到下，同一周期从左到右下列性质递变的情况：（1）离子半径， （2）电离能，（3）离子水和能。并解释原因。 解：（1）碱金属和碱土金属从上到下离子半径增大，这是因为随着主量子数的增加，外层电子在核外出现概率最大的距离明显增加；在同一周期中，从左到右离子半径减小，这是因为随着核电荷的增加，核对于核外电子的吸引力（即有效核电荷）增强的缘故。 （2）碱金属和碱土金属从上到下电离能减小，是因为随着原子半径的增加，原子核对外层电子的束缚力减小；在同一周期中，从左到右电离能增大，这是因为随着有效核电荷的增加，和对外层电子的束缚力增加的缘故。 （3）碱金属和碱土金属从上到下水合能减小，这是因为随着原子序数增加，离子半径增加，正离子与水分子相互作用力减小的缘故。。在同一周期中，从左到右水合能增加，碱土金属离子在水溶液中，均为正二价离子，所以电荷高于正一价碱金属离子的缘故。 【9-2】锂、钠、钾在氧气中燃烧生成何种氧化物？这些氧化物与水反应情况如何？以化学方程式来说明。 解：分别生成Li 2O 、Na 2O 2、KO 2 ； 【9-3】写出下列反应方程式： （1）Al 溶于NaOH 溶液中 （2）Ba(NO 3)2加热分解 （3）Na 2O 2+CO 2 （4）CaH 2+H 2O （5）Na 2O 2+Cr 2O 3 （6）K+KNO 3 解：(1) 2Al + 2NaOH + 6H 2O = 2NaAl(OH)4 + 3H 2↑(2)Ba(NO 3)2 = Ba(NO 2)2 + O 2↑(3) 2Na 2O 2 + 2CO 2 =2NaCO 3 + O 2(4) CaH 2 + 2H 2O =Ca(OH)2 + 2H 2↑(5) 3Na 2O 2 + Cr 2O 3 = 2Na 2CrO 4 + Na 2O (6) 10K + 2KNO 3 = 6K 2O + N 2↑ 【9-4】比较下列性之的大小： （1）溶解度：CsI ，LiI ，CsF ，LiF ，LiClO 4，KClO 4 （2）碱性的强弱：Be(OH)2， Mg(OH)2，Ca(OH)2， NaOH （3）分解温度:Na 2CO 3，NaHCO 3，MgCO 3， K2CO 3 （4）水和能：Na +， K +，Mg 2+，Be 2+ 解：（1）溶解度：CsI 第十二章s区元素预习提纲 1、碱金属和碱土金属的概述。 2、单质的存在及制备，物理和化学性质。 3、掌握碱金属和碱土金属的重要氢化物，氧化物，过氧化物，超氧化物的生成和基本性质。 4、碱金属和碱土今生缘氢氧化物碱性强弱的变化规律。 5、重要的盐类的溶解性和稳定性。 6、锂和铍的特殊性。 第十二章s区元素复习题 一、是非题： 1、碱金属或碱土金属的原子电离势都是自上而下降低，但它们生成离子M+或M2+的标准电极电势并不是自上而下减小的。 2、Na在蒸气状态下可以形成双原子分子，而Be在蒸气状态下仅能形成单原子分子。 3、除LiOH外，所有碱金属氢氧化物都可加热到熔化，甚至蒸发而不分解。 4、在空气中燃烧Ca或Mg，燃烧的产物遇水可生成氨。 5 碱土金属的碳酸盐和硫酸盐在中性水溶液中的溶解度都是自上而下的减小。 二、选择题： 1、下列金属中最软的是 A、Li B、Na C、Cs D、Be 2、与同族元素相比，有关铍的下列性质中描述不正确的是 A、有高熔点 B、有最大密度 C、有最小的原子半径 D、硬度最大 3、下列方法中适合制备金属铯的是 A、熔融盐电解法 B、热还原法 C、金属置换法 D、热分解法 5、金属锂应存放在A、水中B、煤油中C、石蜡中D、液氨中 6、碱金属在过量的空气中燃烧时，生成 A、都是普通的氧化物M2O B、钠钾是过氧化物M2O2 C、钾铷铯是超氧化物MO2 D、铷铯是臭氧化物MO3 7、下列物质中碱性最强的是 A、LiOH B、Mg(OH)2 C、Be(OH)2 D、Ca(OH)2 8、下列物质中溶解度最小的是 A、Be(OH)2 B、Ca(OH)2 C、Sr(OH)2 D、Ba(OH)2 9、芒硝和元明粉的化学式分别为 A、Na2 SO4·10H2 O Na2 SO4 B、CaSO4·2H2 O Na2 SO4·10H2 O C、Na2 S Na2 S2O3·5H2O D、NaNO3 Na2SO4 10、下列碳酸盐的热稳定性顺序是 A、BeCO3 > MgCO3 > CaCO3 > SrCO3 > BaCO3 第12章 d区元素和f区元素 【12-1】试用d区元素价电子层结构的特点来说明d区元素的特性。 解：d区元素最后一个电子填充到d轨道上，其价层电子组态为：(n-1)d1-8ns1-2，位于周期表的中部，包括ⅢB-ⅦB和Ⅷ族元素，它们都是过渡元素，每个元素都有多种氧化值。同周期过渡元素的原子半径随着原子序数的增加而缓慢地依次减小，到了第Ⅷ族元素后又缓慢增大。同族过渡元素的原子半径，除了ⅢB外，自上而下随着原子序数的增大而增大。各过渡系元素电离能随原子序数的增大，总的变化趋势是逐渐增大的。同副族过渡元素的电离能递变不很规则。熔点、沸点高,密度大,导电性、导热性、延展性好。在化学性质方面，第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系元素的单质活泼。化学性质变化总趋势是同一过渡系单质的活泼性从左到右降低。 或：d区元素价电子层结构是(n-1)d1-8ns1-2。它们ns轨道上的电子数几乎保持不变，主要差别在于(n-1)d轨道上的电子数不同。又因(n-1)d轨道和ns轨道的能量相近，d电子可以全部或部分参与成键，由此构成了d区元素的一些特性：全部是金属，原子半径小，密度大，熔、沸点高，有良好的导热、导电性能，化学性质相近。大多具有可变的氧化态。由于d轨道有未成对电子，水合离子一般具有颜色。由于所带电荷高，离子半径小，且往往具有未充满的d电子轨道，所以容易形成配合物。 【12-2】完成下列反应式： （1）TiO2+H2SO4(浓)→ （2）TiO2++Zn+H+→ （3）TiO2+C+Cl2→ （4）V2O5+NaOH→ （5）V2O5+H2SO4→ （6）V2O5+HCl→ （7）VO2++H2C2O4+H+→ 解：（1）TiO2 + H2SO4 (浓) = TiOSO4 + H2O （2）2TiO2+ + Zn + 4 H+ = 2 Ti3+ + Zn2+ +2 H2O （3）TiO2 + 2 C + 2 Cl2 (加热) = TiCl4 + 2 CO （4）V2O5 + 6 NaOH = 2 Na3VO4 + 3 H2O （5）V2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O （6）V2O5 + 6 HCl = 2 VOCl2 + Cl2 + 3 H2O 176 第12章s区元素及其重要化合物 第12章 s区元素及其重要化合物 s区元素包括周期表中ⅠA和ⅡA族元素，是最活泼的金属元素。ⅠA族是由锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）六种金属元素组成。由于它们氧化物的水溶液显碱性，所以称为碱金属（Alkali metals）。ⅡA族是由铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）及镭（Ra）六种元素组成，由于钙、锶、钡的氧化物难溶，难熔（类似于土），且呈碱性而得名碱土金属（Alkaline earth metals）。 ⅠA、ⅡA族元素中、钠、钾、镁、钙、锶、钡、发现较早，在1807-1808年由美国年轻科学家戴维（H，Davy）首次制得。它们以化合物形式广泛存在于自然界，如人们与钠、钾的化合物（如食盐）打交道已有几千年的历史。锂、铍、铷和铯的发现和游离制得相对稍晚些（1821-1861）年，它们在自然界存在较少，属于稀有金属。钫和镭是放射性元素，钫（Fr）是1939年法国Marguerite perey发现的，元素名由France而来。钫是有强放射性，半衰期很短的金属元素，在天然放射性衰变系（锕系）以及核反应（中子轰击镭）中形成微量的钫。镭是1898年法国皮尔（pierre）和马利亚居里（Marie Curie）发现。他们首先从沥青铀矿中分离出来。镭的所有同位素都有放射性且寿命最长，如226Ra 的半衰期为1602年。它是在238U的天然衰变系中生成。 12.1 碱金属、碱土金属单质 碱金属、碱土金属元素的价层电子构型分别为ns1，ns2，它们的原子最外层有1～2个s电子，所以这些元素称为s区元素。s区元素能失去1个或2个电子形成氧化态为+1、+2 的离子型化合物（Li、Be除外）。 12.1.1 通性 碱金属，碱土金属的基本性质列于表12-1和表12-2中。 表12-1碱金属的基本性质 碱金属原子最外层只有1个ns电子，而次外层是8电子结构（Li的次外层是2个电子）， s区和p区元素化学引言Introduction of the Chemistry of s and p Elements 周期系中的主族元素（the elements in the main subgroups）即为s区和p区元素。每一周期（period）以两种s区元素开始，后面是六种p区元素（第一周期例外，只有两种元素）。 一、原子半径（Atomic Radii）、电离势（Ionization Energy）、电子亲和能 （Electron Affinity）和电负性（Electronegativity）的周期性变化 （见第七章） 二、s和p区元素的氧化态（Oxidation State of s and p Element） 1．外层s和p轨道之间的能量差 The Energy Difference (eV) of the Outer s and p Orbital in the Main Subgroups 2nd period Li Be B C N O F Ne 1.9 2.8 4.6 5.3 6.0 14.9 20.4 26.8 3rd period Na Mg Al Si P S Cl Ar 2.1 2.7 4.5 5.2 5.6 9.8 11.6 12.5 4th period K Ca Ga Ge As Se Br Kr -- 5.9 6.7 6.8 10.4 12.0 13.2 5th period In Sn Sb Te I Xe 5.2 5.8 6.6 8.8 10.1 - 6th period Tl Pb Bi Po At Rn (7) (9) (10) (12) (16) - (1) 同一周期元素的最高氧化态的稳定性从左到右降低，这是由于s 和p 轨道之间的 能级差增大，因此失去n s 2电子的机会减少，例如第三周期： ΔE 3s ～3p ：Si(5.2eV)，P(5.6eV)，S(9.8eV)，Cl(11.6eV) ∴ - ---4243444ClO SO O P SiO 、、、的稳定性从左到右降低 (2) ΔE 3s ～3p ＜ΔE 4s ～4p ＞ΔE 5s ～5p 可以解释实验上发现如下稳定性序列： PCl 5＞AsCl 5＜SbCl 5，SF 6＞SeF 6＜TeF 6，-4ClO ＞-4BrO ＜- 4IO (3) ΔE 6s ～6p 的值特别大，所以6s 2电子很难参与形成化学键，这种效应称为“6s 2惰性 电子对效应”（inert 6s pair effect ） 2．通常周期系中奇数族元素的氧化数为奇数，偶数族元素的氧化数为偶数 +3+5+7 +1, 1E n s n p E n s n p +4+6 +2, 2 三、s 和p 区元素的配位数（Coordination Numbers of s and p Elements ） 1．Fluoro and oxy complexes of selected elements) 2nd period -24BeF -4BF 4CF +4NF 3rd period - 36AlF -26SiF -6PF 6SF +6ClF 4th period -36GaF -26GeF -6AsF 6SeF 2nd period -33BO - 23CO - 3NO 3rd period -44SiO -34PO - 24SO -4ClO 4th period -44GeO - 34AsO - 24SeO -4BrO 5th period -86SnO -76SbO - 66TeO - 56IO - 46XeO 主族元素从上到下，配位数增大；同种元素与不同配体配位，配体体积越小，配位数 越大。 2．共价化合物的分子轨道理论（The theory of molecular orbital of covalent compounds ） (1) s 、p 区元素的价轨道(valence orbital)是外层能级，即n s 、n p 轨道.虽然从第三周期开 始，元素有相应的n d 空轨道，但计算表明n d 轨道所处能态相当高，以致形成化学键的可能性相当小。 (2) 以SF 6为实例 《元素化学》 第1章 《S 区元素》自测题 班级：应用化学1201B 姓名： 学号： 得分： 一、选择题（75分） 1 在下列性质中,碱金属比碱土金属高(或大)的是 ( D ) A. 熔点 B. 沸点 C. 硬度 D. 半径 2 下列性质中,碱金属和碱土金属都不具有的是 ( D ) A. 与水剧烈反应 B. 与酸反应 C. 与碱反应 D. 与强还原剂反应 3ⅠA,ⅡA 族元素的电离势,电负性和M 2分子中共价键的强度随着原子序数的增加而 (B ) A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 无法推测 D. 变化不大 4 下列原子中哪一种原子第一电离势最大 (C ) A. Na B. Li C. Be D. Mg 5 碱土金属与碱金属相比较,碱土金属比相邻的碱金属多一个电子,即增加了一个 单位的核电荷,所以 (B ) A. 碱土金属原子半径比相邻的碱金属大些 B. 电离势大 C. 较易失去第一个电子 D. 比碱金属更活泼 6 下列元素中形成化合物时,共价倾向最小的是 (D) A. Be B. Li C. Ba D. Cs 7 最轻的金属是以下金属中的 (B ) A. Be B. Li C. Na D. Mg 8 下列金属单质不能保存在煤油里的是 (A ) A. Li B. Na C. K D. Rb 9 金属钠应保存在 (C ) A. 酒精中 B. 液氨中 C. 煤油中 D. 空气中 10 下列金属单质表现两性的是 (D ) A. Li B. Mg C. Ba D. Be 11 因为E ?(Na +/Na) 第十二章s区元素 教学重点：1.氢的物理和化学性质； 2.碱金属的钠与钾，碱土金属的镁、钙、钡的性质。 3.其氢氧化物的溶解性和碱性。 4.碱金属和碱土金属盐类的一些重要性质。 第一节氢 一、物理性质 氢(hydrogen)是太阳大气的主要成分，如果以原子百分数计，氢占81.75%，氢是太阳发生热核反应的主要原料。是供给地球上生物生存的最大能源。 氢在地壳（包括大气、水、岩石圈）中的含量，若以原子百分数计占17%，若以质量百分数计约占1%。氢虽存在量不大，但分布却十分广泛。自然界中，氢主要以化合态存在，如在水中、有机物中、生物体中等，仅只在天然气等少数物质中有少量单质氢存在。 已知氢有三种同位素，自然界 氢或氕（用11H或H表示）99.98% 重氢或氘(deuterium)（用21H或D表示）0.02% 氚(tritium)（用31H或T表示）107个普通氢原子才有1个氚原子 氢的同位素之间由于电子结构相同，故化学性质基本相同，但是它们的原子质量相差较大，从而引起物理性质上的差异。 如：H2的沸点为20.4K，熔点为14.0K D2的沸点为23.5K，熔点为18.65K 氘的重要性在于它与原子反应堆中的重水有关，并广泛地应用于反应机理的研究和光谱分析。氚的重要性在于和核聚变反应有关，也可用作示踪原子(tracer element)。 单质氢是以双原子分子形式存在，它是一种无色无嗅的气体，是空气密度的1/14.38，是所有气体中密度最低的。用它的密度小的性质，可以填充氢气球，但有易于着火的缺点。 如将氢气进行深度冷冻并加压，氢气可转变成液体，利用液态氢的低温，可以将除氢以外的其它气体变成固体，在14.0K时可转变为透明固体。 氢在水中微微溶解，273K时1体积水仅能溶解0.02体积的氢气，但氢气可被某些金属（如镍、钯、铂）吸附，如室温时1体积细钯粉，大约吸收900 233 第十五章 s区元素 一、教学基本要求 1. 了解s区元素的物理性质和化学性质，能解释碱金属与水、醇和液氨反应的不同； 2. 了解主要元素的矿物资源及单质的制备方法，特别注意钾和钠制备方法的不同； 3. 了解s区元素的氢化物、氧化物、氢氧化物的性质，特别注意氢氧化物的碱性变化 规律； 4. 了解s区元素的重要盐类化合物，特别注意盐类溶解性的热力学解释； 5. 会用离子极化理论解释碳酸盐分解规律； 6. 了解对角线规则和锂、铍的特殊性。 二、要点 1. 汞齐(amalgam ) 又称汞合金，汞的特性之一是能溶解除铁以外的许多金属而生成汞齐。汞与一种 或几种金属形成汞齐时，含汞少时是固体，含汞多时是液体。天然的有金汞齐，银 汞齐，人工制备的有：钠汞齐、钾汞齐、锌汞齐、锡汞齐、铅汞齐等。 2. 熔盐电解法(Molten-salt electrolysis) 指以熔融态盐类为原料的电解方法，常用于制备不能由水溶液中制备的金属，如碱金属、碱土金属以及钍、钽混合稀土金属的生产。有时为降低熔体的熔点，节 省电能，须加入一定量的助熔剂。 3. 热还原法(Thermo-deoxidization) 用化学活性较强的金属，将被还原的金属从其化合物中置换出来，以制备金属或其 合金的方法。 4. 冠醚(Crown ether) 分子结构类似皇冠的“大环多醚”。最常用的有18-冠-6 (如下图中的a)、二环己基 -18-冠-6及二苯基18-冠-6等。冠醚对K+、Na+及其他阳离子有很强的选择性络合 ,F- )，提 K + X- 表示( X=MnO 4高了裸阴离子的活性。冠醚在有机合成中常用作“相转移反应的催化剂”。 5.穴醚(Cryptant) 分子结构类似地穴的“大环多醚”。穴醚几乎能够实现对K+和Na+离子的完全 分离,选择性可高达105:1。如下图中的(b) (c)所示。 (a) (b) (c) 第12章s区元素课后习题答案： 1. 写出周期表s 区元素的化学符号并回答下列各种性质的变化规律 (1) 金属的熔点； (2) 族氧化态阳离子的半径； (3) 过氧化物热分解生成氧化物的趋势； 解答 (1)参见表12.1，总的规律是各族由上至下熔点降低，因为价电子数相同，半径递增，金属键逐渐减弱。碱土金属比对应碱金属熔点高，是因为：①每个碱土金属原子中有两个价电子，而碱金属只有一个价子；②碱土金属的晶格结构多是属于配位数为12的最密堆积(六方密堆积或立方面心密堆积)，而碱金属的结构是属于体心立方晶格，配位数为8，是次密堆积。因而金属键强弱不同。碱土金属中不完全是由大到小，是由于其晶格类型不同所致。 (2) 表2.2，半径自上而下增大。 (3) 随阳离子半径的增大热分热温度增高。 2. 解释 (1)钡能形成过氧化物而铍则不能，钠能形成过氧化物而锂则不能。 (2) 第2族元素自上而下氢氧化物在水中的溶解性增大，而硫酸盐则有相反的变化趋势。 (3) 碱金属元素中以锂的标准还原电势最低，而锂与水之间的反应却最缓和。 (4) 锂和铍的卤化物较之各自同族元素的卤化物易溶于某些有机溶剂。 (5) 钠的钴亚硝酸盐、四苯硼酸盐和氯铂酸盐易溶于水而相应的钾盐则难溶。 (6) Be(OH)2既可溶于酸又可溶于碱，而同族其他元素的氢氧化物只能溶于酸。 (7) 冠醚和穴醚配体对不同大小碱金属离子的选择性配位。 解答 (1)Be、Li 的半径太小。 (2)由于OH－是个体积小的阳离子，而SO体积大，根据相差溶解规律而知之。 (3)电极电势属热力学范畴，而反应的剧烈程度属动力学范畴，两者之间并无直接联系。锂与水反应缓和的原因有二：①锂的熔点较高(180℃)，与水反应产生的热量不足以使其熔化，是固一液反应，不象钠、钾熔点低（分别为98℃和63.5℃）是液-液反应；②锂与水反应的产物LiOH溶解度小，一旦产生，就覆盖在锂的表面上，阻碍反应继续进行。 (4) 锂和铍的离子半径特别小，离子势大，极化力强和半径较大的X－（变形性大）结合有较多的共价性，因而易溶于某些有机溶剂，而其它同族元素则为离子性化合物。 (5)三个酸根均为大阴离子，K＋比Na＋半径大，自然前者形成的盐比后者形成的盐稳定而在水中的溶解度小，仍是相差溶解规律的典型例子。 (6)根据ROH 规则，Be(OH)2 为两性化合物，故既可溶于酸又可溶于碱，而同族其他元素的氢氧化物碱性都很强，故只能溶于酸。 (7) 参见节12.2.4。 3. 回答下列用途所依据的性质，可能情况下并写出相关的反应式 (1) 锂用做生产热核武器的一种原料。 (2) 铯用于制造光电池和原子钟。 (3) 钠用于干燥醚类溶剂时，能显示出溶剂的干燥状态。 (4) 钠用于钛和其他一些难熔金属的高温冶炼。 (5) 钠钾合金用做核反应堆的冷却剂。 第12章s区元素（第二套） 一是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”） 1. CaH2便于携带，与水分解放出H2，故野外常用它来制取氢气。（） 2. 碱金属和碱土金属很活泼，因此在自然界中没有它们的游离状态。（） 3. 碱金属的熔点、沸点随原子序数增加而降低，可见碱土金属的熔点沸点也具有这变化规律。（） 4. 碱金属是很强的还原剂，所以碱金属的水溶液也是很强的还原剂。（） 5. 碱金属的氢氧化物都是强碱性的。（） 6. 氧化数为+2的碱土金属离子，在过量碱性溶液中都是以氢氧化物的形式存在。（） 7. 铍和其同组元素相比，离子半径小，极化作用强，所以形成键具有较多共价性。（） 8. 因为氢可以形成H+，所以可以把它划分为碱金属。（） 9.某溶液共存有Na+，K+，Al3+，NO，HCO，SO，并无任何反应发生。（） 10. 由Li至Cs的原子半径逐渐增大，所以其第一电离能也逐渐增大。（） 二选择题（选择正确答案的题号填入） 1. 下列哪对元素的化学性质最相似 (A) Be 和Mg (B) Mg 和Al (C) Li 和Be (D) Be 和Al 2. 下列元素中，第一电离能最小的是 (A) Li (B) Be (C) Na (D) Mg 3. 下列最稳定的氮化物是 (A) Li3N (B) Na3N (C) K3N (D) Ba3N2 4. 下列水合离子生成时,放出热量最少的是 (A) Li+ (B) Na+ (C) K+(D) Mg2+ 5. 下列最稳定的过氧化物是 (A) Li2O2 (B) Na2O2(C) K2O2(D) Rb2O2 6. 下列化合物中，键的离子性最小的是 (A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) BaCl2 7. 下列碳酸盐中，热稳定性最差的是 (A) BaCO3(B) CaCO3 (C) K2 (D) Na2CO3 8. 下列化合物中,在水中溶解度最小的是 (A) NaF (B) KF (C) CaF2 (D) BaF2 9. 下列各组化合物中，用煤气灯加热时分解产物类型不同的一组是 (A) NaNO3, KNO3 (B) LiNO3 , NaNO3 (C) LiNO3, Mg(NO3)2(D) Mg(NO3)2 , Cu(NO3)2 10. 下列化物中，溶解度最大的是 (A) LiF (B) NaClO4 (C) KClO4 (D) K2PtCl6 11. 下列化合物中，具有磁性的是 (A) Na2O2 (B) SrO (C) KO2(D) BaO2 12. 下列钡盐中，在酸中溶解度最小的是 无机化学s区元素练习题 S区元素练习题 一、完成并配平下列反应方程式 1、Na +H2→ 2、LiH → 3、CaH+H2O→ 4、Na2O+ CO→ 5、 Na2O+ MnO4- + H+→ 6、BaO+ H2SO4 → 7、纯氧中加热氧化钡 8、唯一能生产氮化物的碱金属与氮气反应 9、铍与氢氧化钠溶液反应 10、金属钙在空气中燃烧，将燃烧产物再与水反应 11、写出氢氧化锂和过氧化钡的常用制取方法的化学方程式 二、请用热力学数据计算碱金属的过氧化物的稳定性增强 请用热力学数据计算碱金属超氧化物的稳定性也在逐渐增强 三、已知r＝227pmr＝197pm，Ar=39.0Ar=40.078,计算钾和钙的密度。 四、写出Ca2与氯化镁溶液反应的离子方程式，计算 该反应在298K下的标准平衡常数K? 五、已知NaH晶体中，Na与H的核间距离为245pm，试用Born-Lande公式计算NaH的晶格能。再用波恩－哈伯循环计算NaH的标准摩尔生成焓。 ????六、计算反应MgO + C?的?rHm，?rSm和???CO ＋Mg+- ?rGm，以及该反应可以自发进行的最低温度。 ? 七、已知镁的升华焓?SubHm=147.70kJ·mol,第一，第二电离分别为I1=743.94 ?2?kJ·mol-1，I2=1456.8kJ·mol-1，?fHm=-466.8kJ·mol-1，?-1 ?fGm=-454.kJ·mol，试计算?fHm，计算E和Mg的水合热2+2?/Mg)。 八、s区某金属A与水反应剧烈，生成的产物之一溶液呈碱性。B与溶液C反应可得到中性溶液D，D在无色火焰中的焰色反应呈现为黄色。在D中加入硝酸银溶液有白色沉淀E生成，E可溶于氨水中。一淡黄色粉末物质F与金属A反应生成G，G溶于水得到B溶液，F溶于水则得到B和H的混合溶液，H的酸性溶液可使高锰酸钾溶液退色，并放出气体I。试确定各字母所代表物质的化学式，写出有关的反应方程式。 某碱土金属A在空气中燃烧时火焰呈橙红色，反应产 第11章习题解答第11章(03525)重水是由H和18O组成的水。.（） 解：错 第11章(03526)氢在自然界中主要以单质形式存在。（） 解：错 第11章(03527)由于H2是双原子分子，所以H2比He的扩散速率小。.（）解：错 第11章(03528)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。.（） 解：错 第11章(03529)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。.（） 解：对 第11章(03530)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。（） 解：对 第11章(03531)实验室所用氢气钢瓶应放在室外，这是因为氢气.（）。 (A)密度小；(B)扩散快；(C)易燃易爆；(D)导热性好。 解：C 第11章(03532)水煤气的主要成分是.（）。 (A)CO和N2；(B)CO和O2；(C)CO和H2；(D)CO2和H2O。 解：C 第11章(03533)下列氢气制法中，工业上不常采用的是.（）。 (A)电解法；(B)水煤气法；(C)甲烷转化法；(D)活泼金属与酸反应。解：D 第11章(03534)下列反应方程式中，不适用于工业制氢的是（）。 (A)H2O(电解)→H2+O2； (B)Zn+H2SO4→ZnSO4+H2； (C)C+H2O(g)? ?CO+H2； ?→ (D)CH4+H2O(g)?,Ni,Co ?→ ????CO+H2。 解：B 第11章(03539)在某些工厂用氢气做冷却剂，这是因为氢气.（）。 (A)密度小；(B)扩散快；(C)易燃易爆；(D)导热性好。 解：D 第11章(03535)下列氢气制法中，工业上不常采用的是.（）。(A)电解法；(B)水煤气法；(C)甲烷转化法；(D)碱金属氢化物与水反应。解：D 第11章(03536)下列分子或离子不能存在的是.（）。 (A)H2；(B)H2+；(C)H22+；(D)H-。 解：C 第11章(03537)下列原子、离子和分子中属于反磁性的是.（）。(A)H；(B)H2；(C)H2+；(D)H2-。 解：B 第11章(03538)氢在周期表中的位置应是.（）。 (A)ⅠA族；(B)ⅦA族；(C)ⅣA族；(D)特殊的位置。 F区元素p257 1.(1). Ln、An填充的是(n-2)f轨道，为了不破坏一格一元素的规则，又使周期 表不至于太长，所以将它们放在表外。 (2). 随着核电荷数的增加，增加的电子是填充在4f轨道中，屏蔽常数略小于1，对核电荷的屏蔽不完全，使Z*增加，半径减小。 (3). 峰出现Eu、Yb两元素外(Eu: 4f76s2, Yb: 4f146s2)，可用的价电子只有2个，金属键较弱，半径大；谷出现在Ce元素处(Ce: 4f5d16s2)，可用的价电子有4个，半径小。 (4). Y3+的半径介于Ho3+和Er3+之间，性质与重稀土相似。 2. (1). Sm、Eu；Tm、Yb；Ce、Pr；Tb、Dy (2). Ce4+; Eu2+ (3). 64; Gd3+ Gd断效应：Ln元素的性质变化呈两段分布，以Gd(4f75d16s2)为界，称为Gd断效应。 (4). 无；Tm3+；Dy3+；黄；f x；f14-x 3. Ln3+ + NH3·H2O (OH-) → Ln(OH)3↓ + NH4+ Ln(OH)3和Ca(OH)2均为碱性，形成配合物的能力都不强(8e构型阳离子) 4. (1). 2Ce3+ + S2O82- (过二硫酸根) +2Ce4+ + 2SO42- (2). 2Eu3+ + Zn → Zn2+ + 2Eu2+ (3). 2CeO2 + 8HCl(浓) 2CeCl3 + Cl2↑ +4H2O (4) 4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O → 4Ce(OH)4 (5) Yb3+ + Na(-Hg) → Na+ + Yb2+ (6) Ce(NO3)3CeO2 + NO2↑ + O2↑ (7) 2Tb2(C2O4)3Tb4O7+ 7CO↑ + 5CO2↑ 5. Ce4+ > Lu3+ > La3+ > Eu2+ 第十二章s区元素之课后习题参考答案 3解：因NaOH可吸收空气中的CO2生成NaCO3，所以商品NaOH会含有少量的Na2CO3。鉴定方法是：取少量该固体配成溶液，加入BaCl2，有白色沉淀产生证明有CO32-存在。去除的方法是：把NaOH配成饱和溶液，然后静置一段时间，则Na2CO3会沉淀析出。过滤即可去除Na2CO3。 4解：（1）利用其溶解度的差异，Li2CO3在水中溶解度小，而K2CO3易溶于水。 （2）用焰色反应，Li+为红色，K+为紫色（透过Co玻璃观看） 5解：NaOH和Ca(OH)2的区分方法有: (1)各配成溶液,向其澄清的溶液中吹入CO2, 变混浊的是Ca(OH)2, 无现象的是NaOH. (2)用焰色反应, 钠呈黄色, 钙呈橙红色. (3)加草酸溶液, 出现白色沉淀的是Ca(OH)2, 无现象的NaOH. KOH和Ba(OH)2的区分方法: (1)各配成溶液,向其加入H2SO4, 出现白色沉淀的是Ba(OH)2, 无现象的KOH. (2)用焰色反应, K呈紫色, Ba呈绿色. (3)加Na2CrO4, 产生黄色沉淀的是Ba(OH)2, 无沉淀的是KOH. 6解：分离MgCl2和BaCl2，可加H2SO4(或者Na2CrO4)，Ba2+以BaSO4(或BaCrO4)沉淀析出，而Mg2+留在溶液中而达到分离。 分离MgCl2和NaCl，可加Na2CO3(或者H2C2O4)，Mg2+以MgCO3(或MgC2O4)沉淀析出，而Na+不形成沉淀留在溶液中而达到分离。 7解：各取少量配成溶液，根据其溶解度分成两组， （1）不能完全溶解的有：MgCO3；Mg(OH)2；BaCO3； （2）完全溶解的是：Na2CO3；Na2SO4；CaCl2。 取（2）的溶液，加稀盐酸，有大量气泡产生的是Na2CO3；无现象的是Na2SO4和CaCl2。再向这两种溶液中加入Ba(NO3)2，有白色沉淀析出的是Na2SO4，无现象的是CaCl2。 取（1）组中的三种固体，加稀HCl，有大量气泡产生的是MgCO3和BaCO3；溶解的为Mg(OH)2。再向加了HCl的MgCO3和BaCO3溶液中滴加Na2SO4，有白色沉淀析出的是BaCO3，无现象的是MgCO3。 CO32- + 2H+ == CO2 + H2O Ba2+ + SO42- == BaSO4 MCO3 + 2H+ == M2+ + CO2 + H2O(M=Mg2+,Ba2+) Mg(OH)2 + 2H+ == MgCl2 + H2O 8解：A：BaCO3；B：BaO；C：CaCO3；D：BaCl2；E：BaSO4。 BaCO3?→ ??BaO + CO2Mg(OH)2 + CO2 == CaCO3+ H2O BaO + H2O == Ba(OH)2 Ba(OH)2 + 2HCl == BaCl2 + 2H2O BaCl2 + H2SO4 == BaSO4 + 2HCl 第10章 p 区元素(一)习题参考答案 1． 解：（1）3Cl 2 + 6KOH(热) KClO 3 + 5KCl + 3H 2O （2）I 2 + 5H 2O 2 2HIO 3 + 4H 2O （3）KClO 3 + 6KI + 3H 2SO 4 KCl + 3I 2 + 3K 2SO 4 + 3H 2O （4）O 3 + 2I ? + H 2O I 2 + O 2 + 2OH ? （5）H 2O 2 + H 2S 2H 2O + S↓ （6）H 2O 2 + 2I ? + 2H + I 2 + 2H 2O （7）2H 2S + H 2SO 3 3S↓+ 3H 2O （8）2S 2O 3? + I 2 S 4O 62? + 2I ? （9）S 2O 32? + 4Cl 2 + 5H 2O 2SO 42? + 8Cl ? + 10H + （10）Al 2O 3 + 3K 2S 2O 7 Al 2(SO 4)3 + 3K 2SO 4 （11）2Mn 2+ + 5S 2O 82? + 8H 2O Ag +2MnO 4? + 10SO 42? + 16H + （12）AgBr + 2S 2O 32? [Ag(S 2O 3)2]3? + Br ? 2． 解：（1）Cl 2(g) + 2I ?2Cl ? + I 2 5Cl 2(g) + I 2 + 6H 2O 2IO 3? + 10Cl ? + 12H + （2）SO 42? + 8I ? + 10H + 4I 2 + H 2S↑+ 4H 2O 3． 解：（1）以食盐为基本原料制备Cl 2、NaOH 、NaClO 、Ca(ClO)2、KClO 3、HClO 4； 2NaCl + 2H 2O 电解2↑+Cl 2 ↑ Cl 2 + 2NaOH(冷) NaClO + NaCl + H 2O 2Cl 2 + 2Ca(OH)2(冷) Ca(ClO)2 + CaCl 2 + 2H 2O 3Cl 2 + 6KOH(热) KClO 3 + 5KCl + 3H 2O 4KClO 3 3KClO 4 + KCl KClO 4 + H 2SO 4(浓) 减压蒸馏KHSO 4 + HClO 4 （2）以萤石(CaF 2)为基本原料制备F 2。 CaF 2 + H 2SO 4(浓) CaSO 4 +2HF↑ KOH + 2HF KHF 2 + H 2O 2KHF 2电解2KF + H 2↑+ F 2↑ 4． 解：（1）FeCl 3与Br 2水能共存。因 E (BrO 3?/Br 2) = 1.5V > E (Fe 3+/Fe 2+) = 0.771V ，所以FeCl 3和Br 2不会发生氧化还原反应，也不发生其它反应，故能共存。 （2）FeCl 3与KI 溶液不能共存。因 E (Fe 3+/Fe 2+) = 0.771V > E (I 2/I ?) = 0.5355V , 故发生反应：2Fe 3+ + 2I ? 2Fe 2+ + I 2 （3）NaBr 与NaBrO 3在酸性溶液中不能共存。因 E (BrO 3?/Br 2) = 1.5V > E (Br 2/Br ?) = 1.065V , 故发生反应：BrO 3? + 5Br ? + 6H + 3Br 2 + 3H 2O （4）KI 与KIO 3在酸性溶液中不能共存。因 E (IO 3?/I 2) = 1.195V > E (I 2/I ?) = 0.5355V , 故发生反应：IO 3? + 5I ? + 6H + 3I 2 + 3H 2O 6． 解：A 为SO 2水溶液。有关反应式如下： （1）SO 2 + H 2O + 2OH ? SO 32? + 2H 2Op区元素总结
第12章 S区元素(第一套)
p区元素(二)习题总结
s区元素
第十二章 s区元素复习提纲,及试题
第12章-d区元素和f区元素
第12章 s区元素及其重要化合物
高中化学-s区和p区元素
2012级第1章S区元素自测题及答案
s区元素
第15章 s区元素
第12章s区元素课后习题答案
湖南理工学院无机化学习题库第12章 s区元素(第二套)
无机化学s区元素练习题
第11章s区元素和稀有元素习题集解答
f区元素-配合物-s区元素-p区元素
《无机化学》第十二章s区元素之课后习题参考答案
p区元素(一)习题参考答案