1、河南省太康县第一高级中学-乔纯杰,高中化学竞赛,【第十一讲 主族元素与化合物】,【竞赛基本要求】,1、卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝;2、碱土金属、碱金属、稀有气体;3、常见难溶盐;4、氢化物的基本分类和主要性质;5、常见无机酸碱的形态和基本性质;6、氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。,【知识点击】,一、氢和稀有气体(一)氢氢在化学反应中有以下几种成键情况: 1、氢原子失去1s电子成为H+ 。但是除了气态的质子外,H+ 总是与其它的原子或分子相结合。 2、氢原子得到1个电子形成H离子,主要存在于氢和IA、IIA中(除Be外)的金属所形成的离子型氢化物的晶体中。 3、氢原子与电负性极
2、强的元素相结合的氢原子易与电负性极强的其它原子形成氢键,以及在缺电子化合物中存在的氢桥键。(二)稀有气体1、稀有气体的存在、性质和制备(1)存在:稀有气体的价电子结构称为饱和电子层结构,不易形成化学键,以单质形式存在。(2)物性:均为单原子分子,He是所有单质中沸点最低的气体。(3)制备:空气的液化 稀有气体的分离,2、稀有气体化合物O2 + PtF6 = O2+PtF6由于O2的第一电离能(1175.7 kJmol1)和氙的第一电离能(1171.5 kJmol1)非常接近。Xe + PtF6 = Xe +PtF6(1)氟化物 (a)强氧化性:氧化能力按XeF2、XeF4、XeF6递增。一般情
3、况被还原为单质。NaBrO3 + XeF2 + H2O NaBrO4 + 2HF + XeXeF2 + H2 2HF + XeXeF2 + 2Cl- 2F- + Xe + Cl2XeF4 + Pt 2PtF4 + Xe (b)与水反应:氙氟化物与水反应活性不同2XeF2 + 2H2O = 2Xe + 4HF + O2 (在碱中迅速反应)6XeF4 + 12H2O = 2XeO3 + 4Xe + 3O2 + 24HF XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HF XeF6 + H2O = XeOF4 + 2HF(不完全水解),(2)氧化物 氙的氧化物是无色、易潮解、易爆炸的晶状固体。由氟化物
4、水解制备。 XeO3:是一种易潮解和易爆炸的化合物,具有强氧化性。 XeO4:很不稳定,具有爆炸性的气态化合物。(3)稀有气体化合物的构型,分子 价电子对数 价电子对构型 可能构型 最稳定构型 Xe F2 5 三角双锥 三种 直线型 Xe F4 6 八面体 二种 平面四面形 Xe F6 7 变形八面体 二种 变形八面体 XeOF4 6 八面体 二种 四方锥形 XeO3 4 四面体 一种 三角锥形 XeO4 4 四面体 一种 正四面体,二、s区元素 1、性质: 可与卤素、硫、氧、磷、氮和氢等元素相化合。一般均形成离子化合物(除Li、Be及Mg的卤化物外)。 单质与水反应放出氢气。其中Be和Mg由
5、于表面形成致密的氧化膜因而对水稳定。 标准电极电势均很负,是很强的还原剂。它们的还原性在于态及有机反应中有广泛的应用。如高温下Na、Mg、Ca能把其它一些金属从氧化物或氯化物中还原出来。 2、制备:(不能电解KCl,因为会产生KO2和K,爆炸。)金属置换KCl + Na = NaCl +K(K比Na易挥发,离开体系; NaCl晶格能大于KCl )BeF2 + Mg = MgF2 + Be热分解4KCN = 4K + 4C + 2N22MN3=2M3N2 (M = Na、K、Rb、Cs)热还原K2CO3 + 2C = 2K+ 3CO2KF + CaC2 =CaF2 + 2K+ 2C,3、氧化物和
6、氢氧化物 碱金属燃烧时,只有Li的主要产物是Li2O,而Na、K、Rb、Cs分别是Na2O2、KO2、RbO2和Cs2O2。氢氧化物除Be(OH)2呈两性外,其余均为中强碱或强碱。4、盐类1)、碱金属盐类 都是离子晶体(Li盐除外); 都易溶解。除Li盐和极少数大阴离子组成的盐以外,例如LiF、Li2CO3、Li3PO4、 NaSb(OH)6等均难溶。 热稳定性均很高,但Li 2CO3和硝酸盐除外,加热会分解: 易形成复盐。2)、碱土金属盐类 其溶解度与碱金属盐有些差别。它们的碳酸盐、磷酸盐和草酸盐均难溶。BaSO4、BaCrO4的溶解度亦很小。它们的碳酸盐在常温下均较稳定(BeCO3例外),但加热可分解。热稳定性由Mg到Ba顺序增强。,