一、鋰
元素名稱:鋰。
元素符號:Li。
原子序數:3。
在周期表中的位置:第二周期ⅠA族。
電子排布式:[He]2s1。
1.鋰單質
化學式:Li。
分類:金屬單質。
物理性質:銀白色固體,具有金屬光澤,硬度小,熔點低。
化學性質:
①金屬單質的通性:
與非金屬單質反應:
與氧氣反應:4Li + O2 =常溫/點燃/△= 2Li2O。
與氯氣反應(類比Na):2Li + Cl2 =點燃/△= 2LiCl。
與溴單質反應(類比Na):2Li + Br2 =△= 2LiBr。
與碘單質反應(類比Na):2Li + I2 =△= 2LiI。
與硫單質反應(類比Na):2Li + S =研磨/點燃/△= Li2S。
與氮氣反應(類比Na):6Li + N2 =常溫/點燃/△= 2Li3N。
與氫氣反應(類比Na):2Li + H2 =△= 2LiH。
與水反應(類比Na):2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑。
與醇反應:
與乙醇反應(類比Na):2Li + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OLi + H2↑。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na):2Li + 2HCl = 2LiCl + H2↑。
與稀硫酸反應(類比Na):2Li + H2SO4 = Li2SO4 + H2↑。
②還原性:
與二氧化碳反應(類比Na):4Li + 3CO2 =點燃/△= 2Li2CO3 + C。
與二氧化硅反應(類比Na):4Li + 3SiO2 =高溫= 2Li2SiO3 + Si。
與液氨反應(類比Na):2Li + 2NH3(l) = 2Li+ + 2NH2- + H2↑。
制備:
電解法:2LiCl(熔融) =通電= 2Li + Cl2↑。
2.氧化鋰
化學式:Li2O。
分類:鹼性氧化物。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性氧化物的通性:
與水反應(類比Na2O):Li2O + H2O = 2LiOH。
與鹼性氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比Na2O):Li2O + CO2 = Li2CO3。
與二氧化硫反應(類比Na2O):Li2O + SO2 = Li2SO3。
與三氧化硫反應(類比Na2O):Li2O + SO3 = Li2SO4。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O):Li2O + 2HCl = 2LiCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比Na2O):Li2O + H2SO4 = Li2SO4 + H2O。
與稀硝酸反應(類比Na2O):Li2O + 2HNO3 = 2LiNO3 + H2O。
3.氫氧化鋰
化學式:LiOH。
分類:中強鹼。
物理性質:白色固體,能溶於水。
化學性質:
①鹼性:
與非金屬氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比NaOH):CO2(少量) + 2LiOH = Li2CO3 + H2O。CO2(足量) + LiOH = LiHCO3。
與二氧化硫反應(類比NaOH):SO2(少量) + 2LiOH = Li2SO3 + H2O。SO2(足量) + LiOH = LiHSO3。
與三氧化硫反應(類比NaOH):SO3 + 2LiOH = Li2SO4 + H2O。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比NaOH):LiOH + HCl = LiCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比NaOH):2LiOH + H2SO4 = Li2SO4 + 2H2O。
與稀硝酸反應(類比NaOH):LiOH + HNO3 = LiNO3 + H2O。
4.鋰鹽
化學性質:
①鹽的通性:
與酸反應:
碳酸鋰與稀鹽酸反應(類比Na2CO3):Li2CO3 + HCl(少量) = LiCl + LiHCO3。Li2CO3 + 2HCl(足量) = 2LiCl + H2O + CO2↑。
碳酸氫鋰與稀鹽酸反應(類比NaHCO3):LiHCO3 + HCl = LiCl + H2O + CO2↑。
亞硫酸鋰與稀鹽酸反應(類比Na2SO3):Li2SO3 + HCl(少量) = LiCl + LiHSO3。Li2SO3 + 2HCl(足量) = 2LiCl + H2O + SO2↑。
亞硫酸氫鋰與稀鹽酸反應(類比NaHSO3):LiHSO3 + HCl = LiCl + H2O + SO2↑。
與鹼反應:
碳酸氫鋰與氫氧化鋰反應(類比NaHCO3):LiHCO3 + LiOH = Li2CO3 + H2O。
亞硫酸氫鋰與氫氧化鋰反應(類比NaHSO3):LiHSO3 + LiOH = Li2SO3 + H2O。
與鹽反應:
與氟離子反應:Li+ + F- = LiF。
②水解性:
氮化鋰水解(類比Na3N):Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑。
氫化鋰水解(類比NaH):LiH + H2O = LiOH + H2↑。
氫化鋁鋰水解:Li[AlH4] + 4H2O = LiOH + Al(OH)3 + 4H2↑。
碳酸鋰水解(類比Na2CO3):Li2CO3 + H2O = LiHCO3 + LiOH。
碳酸氫鋰水解(類比NaHCO3):LiHCO3 + H2O = H2CO3 + LiOH。
亞硫酸鋰水解(類比Na2SO3):Li2SO3 + H2O = LiHSO3 + LiOH。
亞硫酸氫鋰水解(類比NaHSO3):LiHSO3 + H2O = H2SO3 + LiOH。
③與二氧化碳/二氧化硫反應:
碳酸鋰與二氧化碳反應(類比Na2CO3):Li2CO3 + H2O + CO2 = 2LiHCO3。
亞硫酸鋰與二氧化硫反應(類比Na2SO3):Li2SO3 + H2O + SO2 = 2LiHSO3。
④不穩定性:
氫化鋰受熱分解(類比NaH):2LiH =△= 2Li + H2↑。
碳酸氫鋰受熱分解(類比NaHCO3):2LiHCO3 =△= Li2CO3 + H2O + CO2↑。
亞硫酸氫鋰受熱分解(類比NaHSO3):2LiHSO3 =△= Li2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸鋰受熱分解:4LiNO3 =△= 2Li2O + 4NO2↑ + O2↑。
⑤配位性:
氫化鋰與氯化鋁反應:4LiH + AlCl3 =無水乙醚= Li[AlH4] + 3LiCl。
檢驗鋰離子:
FeCl3 + KIO4 + 2KOH = KCl + HCl + K2[Fe(IO6)]。
Li+ + K+ + [Fe(IO6)]2- = LiK[Fe(IO6)]↓(淡黃色沉淀)。
二、鈉
元素名稱:鈉。
元素符號:Na。
原子序數:11。
在周期表中的位置:第三周期ⅠA族。
電子排布式:[Ne]3s1。
1.鈉單質
化學式:Na。
分類:金屬單質。
物理性質:銀白色固體,具有金屬光澤,硬度小,熔點低。
化學性質:
①金屬單質的通性:
與非金屬單質反應:
與氧氣反應:
4Na + O2 =常溫= 2Na2O。
現象:銀白色光亮切面變暗。
2Na + O2 =點燃/△= Na2O2。
現象:鈉熔化成一個閃亮的小球,劇烈燃燒,發出黃色火焰,放出大量的熱,生成淡黃色固體。
與氯氣反應:2Na + Cl2 =點燃/△= 2NaCl。
現象:鈉熔化成一個閃亮的小球,劇烈燃燒,發出黃色火焰,放出大量的熱,產生大量白煙。
與溴單質反應:2Na + Br2 =△= 2NaBr。
與碘單質反應:2Na + I2 =△= 2NaI。
與硫單質反應:2Na + S =研磨/點燃/△= Na2S。
與氮氣反應:6Na + N2 =常溫/點燃/△= 2Na3N。
與氫氣反應:2Na + H2 =△= 2NaH。
與水反應:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑。
現象:浮熔游響紅。
與醇反應:
與乙醇反應:2Na + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ONa + H2↑。
與酸反應:
與稀鹽酸反應:2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑。
與稀硫酸反應:2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2↑。
②還原性:
與四氯化鈦反應:4Na + TiCl4(熔融) =高溫= 4NaCl + Ti。
與二氧化碳反應:4Na + 3CO2 =點燃/△= 2Li2CO3 + C。
與二氧化硅反應:4Na + 3SiO2 =高溫= 2Na2SiO3 + Si。
與液氨反應:2Na + 2NH3(l) = 2Na+ + 2NH2- + H2↑。
制備:
電解法:2NaCl(熔融) =通電= 2Na + Cl2↑。
用途:
①高壓鈉燈。
②鈉鉀合金作原子反應堆的導熱劑。
③冶煉金屬(鈦、鈮、鋯)。
④制過氧化鈉。
2.氧化鈉
化學式:Na2O。
分類:鹼性氧化物。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性氧化物的通性:
與水反應:Na2O + H2O = 2NaOH。
與鹼性氧化物反應:
與二氧化碳反應:Na2O + CO2 = Na2CO3。
與二氧化硫反應:Na2O + SO2 = Na2SO3。
與三氧化硫反應:Na2O + SO3 = Na2SO4。
與酸反應:
與稀鹽酸反應:Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O。
與稀硫酸反應:Na2O + H2SO4 = Na2SO4 + H2O。
與稀硝酸反應:Na2O + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O。
②還原性:
與氧氣反應:2Na2O + O2 =△= 2Na2O2。
用途:制過氧化鈉。
3.過氧化鈉
化學式:Na2O2。
分類:過氧化物。
物理性質:淡黃色固體,易溶於水。
化學性質:
①與水反應:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑。
②與二氧化碳反應:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2。
③與酸反應:
與稀鹽酸反應:2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑。
與稀硫酸反應:2Na2O2 + 2H2SO4 = 2Na2SO4 + 2H2O + O2↑。
與稀硝酸反應:2Na2O2 + 4HNO3 = 4NaNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
與二氧化硫反應:Na2O2 + SO2 = Na2SO4。
⑤漂白性(氧化型漂白/永久性漂白):酸鹼指示劑、品紅溶液、有色布條。
用途:供氧劑、漂白劑。
4.氫氧化鈉
化學式:NaOH。
分類:強鹼。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性:
與非金屬氧化物反應:
與二氧化碳反應:CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O。CO2(足量) + NaOH = NaHCO3。
與二氧化硫反應:SO2(少量) + 2NaOH = Na2SO3 + H2O。SO2(足量) + NaOH = NaHSO3。
與三氧化硫反應:SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O。
與酸反應:
與稀鹽酸反應:NaOH + HCl = NaCl + H2O。
與稀硫酸反應:2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O。
與稀硝酸反應:NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O。
5.鈉鹽
俗名:純鹼、蘇打(碳酸鈉);小蘇打、酸式碳酸鈉(碳酸氫鈉)。
物理性質:白色固體,易溶於水(碳酸鈉);白色固體,能溶於水(碳酸氫鈉)。
化學性質:
①鹽的通性:
與酸反應:
碳酸鈉與稀鹽酸反應:Na2CO3 + HCl(少量) = NaCl + NaHCO3。Na2CO3 + 2HCl(足量) = 2NaCl + H2O + CO2↑。
碳酸氫鈉與稀鹽酸反應:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
亞硫酸鈉與稀鹽酸反應:Na2SO3 + HCl(少量) = NaCl + NaHSO3。Na2SO3 + 2HCl(足量) = 2NaCl + H2O + SO2↑。
亞硫酸氫鈉與稀鹽酸反應:NaHSO3 + HCl = NaCl + H2O + SO2↑。
與鹼反應:
碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應:NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O。
亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉反應:NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化鈉水解:Na3N + 3H2O = 3NaOH + NH3↑。
氫化鈉水解:NaH + H2O = NaOH + H2↑。
碳酸鈉水解:Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH。
碳酸氫鈉水解:NaHCO3 + H2O = H2CO3 + NaOH。
亞硫酸鈉水解:Na2SO3 + H2O = NaHSO3 + NaOH。
亞硫酸氫鈉水解:NaHSO3 + H2O = H2SO3 + NaOH。
③與二氧化碳/二氧化硫反應:
碳酸鈉與二氧化碳反應:Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。
亞硫酸鈉與二氧化硫反應:Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3。
④熱不穩定性:
氫化鈉受熱分解:2NaH =△= 2Na + H2↑。
碳酸氫鈉受熱分解:2NaHCO3 =△= Na2CO3 + H2O + CO2↑。
亞硫酸氫鈉受熱分解:2NaHSO3 =△= Na2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸鈉受熱分解:2NaNO3 =△= 2NaNO2 + O2↑。
用途:玻璃、造紙、紡織、洗滌劑(碳酸鈉);胃葯(治療胃酸過多)、發酵粉、泡沫滅火器。
鑒別碳酸鈉、碳酸氫鈉:
①加熱。
②加酸。
三、鉀
元素名稱:鉀。
元素符號:K。
原子序數:19。
在周期表中的位置:第四周期ⅠA族。
電子排布式:[Ar]4s1。
1.鉀單質
化學式:K。
分類:金屬單質。
物理性質:銀白色固體,具有金屬光澤,硬度小,熔點低。
化學性質:
①金屬單質的通性:
與非金屬單質反應:
與氧氣反應:4K + O2 =常溫= 2K2O。K + O2 =點燃/△= KO2。
與氯氣反應(類比Na):2K + Cl2 =點燃/△= 2KCl。
與溴單質反應(類比Na):2K + Br2 =△= 2KBr。
與碘單質反應(類比Na):2K + I2 =△= 2KI。
與硫單質反應(類比Na):2K + S =研磨/點燃/△= K2S。
與氮氣反應(類比Na):6K + N2 =常溫/點燃/△= 2K3N。
與氫氣反應(類比Na):2K + H2 =△= 2KH。
與水反應(類比Na):2K + 2H2O = 2KOH + H2↑。
與醇反應:
與乙醇反應(類比Na):2K + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OK + H2↑。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na):2K + 2HCl = 2KCl + H2↑。
與稀硫酸反應(類比Na):2K + H2SO4 = K2SO4 + H2↑。
②還原性:
與二氧化碳反應(類比Na):4K + 3CO2 =點燃/△= 2K2CO3 + C。
與二氧化硅反應(類比Na):4K + 3SiO2 =高溫= 2K2SiO3 + Si。
與液氨反應(類比Na):2K + 2NH3(l) = 2K+ + 2NH2- + H2↑。
制備:
電解法:2KCl(熔融) =通電= 2K + Cl2↑。
熱還原法:Na + KCl(熔融) =高溫= NaCl + K↑。
2.氧化鉀
化學式:K2O。
分類:鹼性氧化物。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性氧化物的通性:
與水反應(類比Na2O):K2O + H2O = 2KOH。
與鹼性氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比Na2O):K2O + CO2 = K2CO3。
與二氧化硫反應(類比Na2O):K2O + SO2 = K2SO3。
與三氧化硫反應(類比Na2O):K2O + SO3 = K2SO4。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O):K2O + 2HCl = 2KCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比Na2O):K2O + H2SO4 = K2SO4 + H2O。
與稀硝酸反應(類比Na2O):K2O + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O。
②還原性:
與氧氣反應(類比Na2O):2K2O + O2 =△= 2K2O2。
3.過氧化鉀
化學式:K2O2。
分類:過氧化物。
物理性質:黃色固體,易溶於水。
化學性質:
①與水反應(類比Na2O2):2K2O2 + 2H2O = 4KOH + O2↑。
②與二氧化碳反應(類比Na2O2):2K2O2 + 2CO2 = 2K2CO3 + O2。
③與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O2):2K2O2 + 4HCl = 4KCl + 2H2O + O2↑。
與稀硫酸反應(類比Na2O2):2K2O2 + 2H2SO4 = 2K2SO4 + 2H2O + O2↑。
與稀硝酸反應(類比Na2O2):2K2O2 + 4HNO3 = 4KNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
與二氧化硫反應(類比Na2O2):K2O2 + SO2 = K2SO4。
4.超氧化鉀
化學式:KO2。
分類:超氧化物。
化學性質:
①與水反應:4KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2↑。
5.臭氧化鉀
化學式:KO3。
分類:臭氧化物。
化學性質:4O3 + 6KOH = 4KO3 + 2KOH·H2O + O2。
6.氫氧化鉀
化學式:KOH。
分類:強鹼。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性:
與非金屬氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比NaOH):CO2(少量) + 2KOH = K2CO3 + H2O。CO2(足量) + KOH = KHCO3。
與二氧化硫反應(類比NaOH):SO2(少量) + 2KOH = K2SO3 + H2O。SO2(足量) + KOH = KHSO3。
與三氧化硫反應(類比NaOH):SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比NaOH):KOH + HCl = KCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比NaOH):2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O。
與稀硝酸反應(類比NaOH):KOH + HNO3 = KNO3 + H2O。
7.鉀鹽
化學性質:
①鹽的通性:
與酸反應:
碳酸鉀與稀鹽酸反應(類比Na2CO3):K2CO3 + HCl(少量) = KCl + KHCO3。K2CO3 + 2HCl(少量) = 2KCl + H2O + CO2↑。
碳酸氫鉀與稀鹽酸反應(類比NaHCO3):KHCO3 + HCl = KCl + H2O + CO2↑。
亞硫酸鉀與稀鹽酸反應(類比Na2SO3):K2SO3 + HCl(少量) = KCl + KHSO3。K2SO3 + 2HCl(足量) = 2KCl + H2O + SO2↑。
亞硫酸氫鉀與稀鹽酸反應(類比NaHSO3):KHSO3 + HCl = KCl + H2O + SO2↑。
與鹼反應:
碳酸氫鉀與氫氧化鉀反應(類比NaHCO3):KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O。
亞硫酸氫鉀與氫氧化鉀反應(類比NaHSO3):KHSO3 + KOH = K2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化鉀水解(類比Na3N):K3N + 3H2O = 3KOH + NH3↑。
氫化鉀水解(類比NaH):KH + H2O = KOH + H2↑。
碳酸鉀水解(類比Na2CO3):K2CO3 + H2O = KHCO3 + KOH。
碳酸氫鉀水解(類比NaHCO3):KHCO3 + H2O = H2CO3 + KOH。
亞硫酸鉀水解(類比Na2SO3):K2SO3 + H2O = KHSO3 + KOH。
亞硫酸氫鉀水解(類比NaHSO3):KHSO3 + H2O = H2SO3 + KOH。
③與二氧化碳/二氧化硫反應:
碳酸鉀與二氧化碳反應(類比Na2CO3):K2CO3 + H2O + CO2 = 2KHCO3。
亞硫酸鉀與二氧化硫反應(類比Na2SO3):K2SO3 + H2O + SO2 = 2KHSO3。
④不穩定性:
氫化鉀受熱分解(類比NaH):2KH =△= 2K + H2↑。
碳酸氫鉀受熱分解(類比NaHCO3):2KHCO3 =△= K2CO3 + H2O + CO2↑。
亞硫酸氫鉀受熱分解(類比NaHSO3):2KHSO3 =△= K2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸鉀受熱分解(類比NaNO3):2KNO3 =△= 2KNO2 + O2↑。
檢驗鉀離子:
①高氯酸鈉:K+ + ClO4- = KClO4(白色微溶物)。
②酒石酸氫鈉:K+ + HOOCCHOHCHOHCOO- = HOOCCHOHCHOHCOOK↓(白色沉淀)。
③四苯硼酸鈉:K+ + [(C6H5)4B]- = (C6H5)4K↓(白色沉淀)。
②六氟合硅酸:2K+ + [SiF6]2- = K2[SiF6]↓(白色沉淀)。
③六氟合鈦酸:2K+ + [TiF6]2- = K2[TiF6]↓(白色沉淀)。
④六氟合鋯酸:2K+ + [ZrF6]2- = K2[ZrF6]↓(白色沉淀)。
⑤六氯合鉑酸:2K+ + [PtCl6]2- = K2[PtCl6]↓(金黃色沉淀)。
⑦六硝基合鈷酸鈉:2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- = K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黃色沉淀)。
四、銣
元素名稱:銣。
元素符號:Rb。
原子序數:37。
在周期表中的位置:第五周期ⅠA族。
電子排布式:[Kr]5s1。
1.銣單質
化學式:Rb。
分類:金屬單質。
物理性質:銀白色固體,具有金屬光澤,硬度小,熔點低。
化學性質:
①金屬單質的通性:
與非金屬單質反應:
與氧氣反應(類比K):4Rb + O2 =常溫= 2Rb2O。Rb + O2 =點燃/△= RbO2。
與氯氣反應(類比Na):2Rb + Cl2 =點燃/△= 2RbCl。
與溴單質反應(類比Na):2Rb + Br2 =△= 2RbBr。
與碘單質反應(類比Na):2Rb + I2 =△= 2RbI。
與硫單質反應(類比Na):2Rb + S =研磨/點燃/△= Rb2S。
與氮氣反應(類比Na):6Rb + N2 =常溫/點燃/△= 2Rb3N。
與氫氣反應(類比Na):2Rb + H2 =△= 2RbH。
與水反應(類比Na):2Rb + 2H2O = 2RbOH + H2↑。
與醇反應:
與乙醇反應(類比Na):2Rb + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ORb + H2↑。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na):2Rb + 2HCl = 2RbCl + H2↑。
與稀硫酸反應(類比Na):2Rb + H2SO4 = Rb2SO4 + H2↑。
②還原性:
與二氧化碳反應(類比Na):4Rb + 3CO2 =點燃/△= 2Rb2CO3 + C。
與二氧化硅反應(類比Na):4Rb + 3SiO2 =高溫= 2Rb2SiO3 + Si。
與液氨反應(類比Na):2Rb + 2NH3(l) = 2Rb+ + 2NH2- + H2↑。
制備:
電解法:2RbCl(熔融) =通電= 2Rb + Cl2↑。
熱還原法:Na + RbCl(熔融) =高溫= NaCl + Rb↑。
2.氧化銣
化學式:Rb2O。
分類:鹼性氧化物。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性氧化物的通性:
與水反應(類比Na2O):Rb2O + H2O = 2RbOH。
與鹼性氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比Na2O):Rb2O + CO2 = Rb2CO3。
與二氧化硫反應(類比Na2O):Rb2O + SO2 = Rb2SO3。
與三氧化硫反應(類比Na2O):Rb2O + SO3 = Rb2SO4。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O):Rb2O + 2HCl = 2RbCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比Na2O):Rb2O + H2SO4 = Rb2SO4 + H2O。
與稀硝酸反應(類比Na2O):Rb2O + 2HNO3 = 2RbNO3 + H2O。
②還原性:
與氧氣反應(類比Na2O):2Rb2O + O2 =△= 2Rb2O2。
3.過氧化銣
化學式:Rb2O2。
分類:過氧化物。
物理性質:棕色固體,易溶於水。
化學性質:
①與水反應(類比Na2O2):2Rb2O2 + 2H2O = 4RbOH + O2↑。
②與二氧化碳反應(類比Na2O2):2Rb2O2 + 2CO2 = 2Rb2CO3 + O2。
③與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O2):2Rb2O2 + 4HCl = 4RbCl + 2H2O + O2↑。
與稀硫酸反應(類比Na2O2):2Rb2O2 + 2H2SO4 = 2Rb2SO4 + 2H2O + O2↑。
與稀硝酸反應(類比Na2O2):2Rb2O2 + 4HNO3 = 4RbNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
與二氧化硫反應(類比Na2O2):Rb2O2 + SO2 = Rb2SO4。
4.超氧化銣
化學式:RbO2。
分類:超氧化物。
化學性質:
①與水反應:4RbO2 + 2H2O = 4RbOH + 3O2↑。
5.臭氧化銣
化學式:RbO3。
分類:臭氧化物。
化學性質:4O3 + 6RbOH = 4RbO3 + 2RbOH·H2O + O2。
6.氫氧化銣
化學式:RbOH。
分類:強鹼。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性:
與非金屬氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比NaOH):CO2(少量) + 2RbOH = Rb2CO3 + H2O。CO2(足量) + RbOH = RbHCO3。
與二氧化硫反應(類比NaOH):SO2(少量) + 2RbOH = Rb2SO3 + H2O。SO2(足量) + RbOH = RbHSO3。
與三氧化硫反應(類比NaOH):SO3 + 2RbOH = Rb2SO4 + H2O。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比NaOH):RbOH + HCl = RbCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比NaOH):2RbOH + H2SO4 = Rb2SO4 + 2H2O。
與稀硝酸反應(類比NaOH):RbOH + HNO3 = RbNO3 + H2O。
7.銣鹽
化學性質:
①鹽的通性:
與酸反應:
碳酸銣與稀鹽酸反應(類比Na2CO3):Rb2CO3 + HCl(少量) = RbCl + RbHCO3。Rb2CO3 + 2HCl(少量) = 2RbCl + H2O + CO2↑。
碳酸氫銣與稀鹽酸反應(類比NaHCO3):RbHCO3 + HCl = RbCl + H2O + CO2↑。
亞硫酸銣與稀鹽酸反應(類比Na2SO3):Rb2SO3 + HCl(少量) = RbCl + RbHSO3。Rb2SO3 + 2HCl(足量) = 2RbCl + H2O + SO2↑。
亞硫酸氫銣與稀鹽酸反應(類比NaHSO3):RbHSO3 + HCl = RbCl + H2O + SO2↑。
與鹼反應:
碳酸氫銣與氫氧化銣反應(類比NaHCO3):RbHCO3 + RbOH = Rb2CO3 + H2O。
亞硫酸氫銣與氫氧化銣反應(類比NaHSO3):RbHSO3 + RbOH = Rb2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化銣水解(類比Na3N):Rb3N + 3H2O = 3RbOH + NH3↑。
氫化銣水解(類比NaH):RbH + H2O = RbOH + H2↑。
碳酸銣水解(類比Na2CO3):Rb2CO3 + H2O = RbHCO3 + RbOH。
碳酸氫銣水解(類比NaHCO3):RbHCO3 + H2O = H2CO3 + RbOH。
亞硫酸銣水解(類比Na2SO3):Rb2SO3 + H2O = RbHSO3 + RbOH。
亞硫酸氫銣水解(類比NaHSO3):RbHSO3 + H2O = H2SO3 + RbOH。
③與二氧化碳/二氧化硫反應:
碳酸銣與二氧化碳反應(類比Na2CO3):Rb2CO3 + H2O + CO2 = 2RbHCO3。
亞硫酸銣與二氧化硫反應(類比Na2SO3):Rb2SO3 + H2O + SO2 = 2RbHSO3。
④不穩定性:
氫化銣受熱分解(類比NaH):2RbH =△= 2Rb + H2↑。
碳酸氫銣受熱分解(類比NaHCO3):2RbHCO3 =△= Rb2CO3 + H2O + CO2↑。
亞硫酸氫銣受熱分解(類比NaHSO3):2RbHSO3 =△= Rb2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸銣受熱分解(類比NaNO3):2RbNO3 =△= 2RbNO2 + O2↑。
五、銫
元素名稱:銫。
元素符號:Cs。
原子序數:55。
在周期表中的位置:第六周期ⅠA族。
電子排布式:[Xe]6s1。
1.銫單質
化學式:Cs。
分類:金屬單質。
物理性質:銀白色略帶金黃色固體,具有金屬光澤,硬度小,熔點低。
化學性質:
①金屬單質的通性:
與非金屬單質反應:
與氧氣反應(類比K):4Cs + O2 =常溫= 2Cs2O。Cs + O2 =點燃/△= CsO2。
與氯氣反應(類比Na):2Cs + Cl2 =點燃/△= 2CsCl。
與溴單質反應(類比Na):2Cs + Br2 =△= 2CsBr。
與碘單質反應(類比Na):2Cs + I2 =△= 2CsI。
與硫單質反應(類比Na):2Cs + S =研磨/點燃/△= Cs2S。
與氮氣反應(類比Na):6Cs + N2 =常溫/點燃/△= 2Cs3N。
與氫氣反應(類比Na):2Cs + H2 =△= 2CsH。
與水反應(類比Na):2Cs + 2H2O = 2CsOH + H2↑。
與醇反應:
與乙醇反應(類比Na):2Cs + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OCs + H2↑。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na):2Cs + 2HCl = 2CsCl + H2↑。
與稀硫酸反應(類比Na):2Cs + H2SO4 = Cs2SO4 + H2↑。
②還原性:
與二氧化碳反應(類比Na):4Cs + 3CO2 =點燃/△= 2Cs2CO3 + C。
與二氧化硅反應(類比Na):4Cs + 3SiO2 =高溫= 2Cs2SiO3 + Si。
與液氨反應(類比Na):2Cs + 2NH3(l) = 2Cs+ + 2NH2- + H2↑。
制備:
電解法:2CsCl(熔融) =通電= 2Cs + Cl2↑。
熱還原法:Na + CsCl(熔融) =高溫= NaCl + Cs↑。
2.氧化銫
化學式:Cs2O。
分類:鹼性氧化物。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性氧化物的通性:
與水反應(類比Na2O):Cs2O + H2O = 2CsOH。
與鹼性氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比Na2O):Cs2O + CO2 = Cs2CO3。
與二氧化硫反應(類比Na2O):Cs2O + SO2 = Cs2SO3。
與三氧化硫反應(類比Na2O):Cs2O + SO3 = Cs2SO4。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O):Cs2O + 2HCl = 2CsCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比Na2O):Cs2O + H2SO4 = Cs2SO4 + H2O。
與稀硝酸反應(類比Na2O):Cs2O + 2HNO3 = 2CsNO3 + H2O。
②還原性:
與氧氣反應(類比Na2O):2Cs2O + O2 =△= 2Cs2O2。
3.過氧化銫
化學式:Cs2O2。
分類:過氧化物。
物理性質:棕色固體,易溶於水。
化學性質:
①與水反應(類比Na2O2):2Cs2O2 + 2H2O = 4CsOH + O2↑。
②與二氧化碳反應(類比Na2O2):2Cs2O2 + 2CO2 = 2Cs2CO3 + O2。
③與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比Na2O2):2Cs2O2 + 4HCl = 4CsCl + 2H2O + O2↑。
與稀硫酸反應(類比Na2O2):2Cs2O2 + 2H2SO4 = 2Cs2SO4 + 2H2O + O2↑。
與稀硝酸反應(類比Na2O2):2Cs2O2 + 4HNO3 = 4CsNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
與二氧化硫反應(類比Na2O2):Cs2O2 + SO2 = Cs2SO4。
4.超氧化銫
化學式:CsO2。
分類:超氧化物。
化學性質:
①與水反應:4CsO2 + 2H2O = 4CsOH + 3O2↑。
5.臭氧化銫
化學式:CsO3。
分類:臭氧化物。
化學性質:4O3 + 6CsOH = 4CsO3 + 2CsOH·H2O + O2。
6.氫氧化銫
化學式:CsOH。
分類:強鹼。
物理性質:白色固體,易溶於水。
化學性質:
①鹼性:
與非金屬氧化物反應:
與二氧化碳反應(類比NaOH):CO2(少量) + 2CsOH = Cs2CO3 + H2O。CO2(足量) + CsOH = CsHCO3。
與二氧化硫反應(類比NaOH):SO2(少量) + 2CsOH = Cs2SO3 + H2O。SO2(足量) + CsOH = CsHSO3。
與三氧化硫反應(類比NaOH):SO3 + 2CsOH = Cs2SO4 + H2O。
與酸反應:
與稀鹽酸反應(類比NaOH):CsOH + HCl = CsCl + H2O。
與稀硫酸反應(類比NaOH):2CsOH + H2SO4 = Cs2SO4 + 2H2O。
與稀硝酸反應(類比NaOH):CsOH + HNO3 = CsNO3 + H2O。
7.銫鹽
化學性質:
①鹽的通性:
與酸反應:
碳酸銫與稀鹽酸反應(類比Na2CO3):Cs2CO3 + HCl(少量) = CsCl + CsHCO3。Cs2CO3 + 2HCl(少量) = 2CsCl + H2O + CO2↑。
碳酸氫銫與稀鹽酸反應(類比NaHCO3):CsHCO3 + HCl = CsCl + H2O + CO2↑。
亞硫酸銫與稀鹽酸反應(類比Na2SO3):Cs2SO3 + HCl(少量) = CsCl + CsHSO3。Cs2SO3 + 2HCl(足量) = 2CsCl + H2O + SO2↑。
亞硫酸氫銫與稀鹽酸反應(類比NaHSO3):CsHSO3 + HCl = CsCl + H2O + SO2↑。
與鹼反應:
碳酸氫銫與氫氧化銫反應(類比NaHCO3):CsHCO3 + CsOH = Cs2CO3 + H2O。
亞硫酸氫銫與氫氧化銫反應(類比NaHSO3):CsHSO3 + CsOH = Cs2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化銫水解(類比Na3N):Cs3N + 3H2O = 3CsOH + NH3↑。
氫化銫水解(類比NaH):CsH + H2O = CsOH + H2↑。
碳酸銫水解(類比Na2CO3):Cs2CO3 + H2O = CsHCO3 + CsOH。
碳酸氫銫水解(類比NaHCO3):CsHCO3 + H2O = H2CO3 + CsOH。
亞硫酸銫水解(類比Na2SO3):Cs2SO3 + H2O = CsHSO3 + CsOH。
亞硫酸氫銫水解(類比NaHSO3):CsHSO3 + H2O = H2SO3 + CsOH。
③與二氧化碳/二氧化硫反應:
碳酸銫與二氧化碳反應(類比Na2CO3):Cs2CO3 + H2O + CO2 = 2CsHCO3。
亞硫酸銫與二氧化硫反應(類比Na2SO3):Cs2SO3 + H2O + SO2 = 2CsHSO3。
④不穩定性:
氫化銫受熱分解(類比NaH):2CsH =△= 2Cs + H2↑。
碳酸氫銫受熱分解(類比NaHCO3):2CsHCO3 =△= Cs2CO3 + H2O + CO2↑。
亞硫酸氫銫受熱分解(類比NaHSO3):2CsHSO3 =△= Cs2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸銫受熱分解(類比NaNO3):2CsNO3 =△= 2CsNO2 + O2↑。
焰色反應:
鋰:深紅色。
鈉:黃色。
鉀:淺紫色。
銣:紫紅色。
銫:藍色。
鹼金屬元素礦物:
鋰輝石:LiAlSi2O6。
鈉長石:NaAlSi3O8。
鉀長石:KAlSi3O8。
明礬石:KAl3(SO4)2(OH)6。
光鹵石:KCl·MgCl2·6H2O。
