一、锂
元素名称:锂。
元素符号:Li。
原子序数:3。
在周期表中的位置:第二周期ⅠA族。
电子排布式:[He]2s1。
1.锂单质
化学式:Li。
分类:金属单质。
物理性质:银白色固体,具有金属光泽,硬度小,熔点低。
化学性质:
①金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应:4Li + O2 =常温/点燃/△= 2Li2O。
与氯气反应(类比Na):2Li + Cl2 =点燃/△= 2LiCl。
与溴单质反应(类比Na):2Li + Br2 =△= 2LiBr。
与碘单质反应(类比Na):2Li + I2 =△= 2LiI。
与硫单质反应(类比Na):2Li + S =研磨/点燃/△= Li2S。
与氮气反应(类比Na):6Li + N2 =常温/点燃/△= 2Li3N。
与氢气反应(类比Na):2Li + H2 =△= 2LiH。
与水反应(类比Na):2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑。
与醇反应:
与乙醇反应(类比Na):2Li + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OLi + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na):2Li + 2HCl = 2LiCl + H2↑。
与稀硫酸反应(类比Na):2Li + H2SO4 = Li2SO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应(类比Na):4Li + 3CO2 =点燃/△= 2Li2CO3 + C。
与二氧化硅反应(类比Na):4Li + 3SiO2 =高温= 2Li2SiO3 + Si。
与液氨反应(类比Na):2Li + 2NH3(l) = 2Li+ + 2NH2- + H2↑。
制备:
电解法:2LiCl(熔融) =通电= 2Li + Cl2↑。
2.氧化锂
化学式:Li2O。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应(类比Na2O):Li2O + H2O = 2LiOH。
与碱性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比Na2O):Li2O + CO2 = Li2CO3。
与二氧化硫反应(类比Na2O):Li2O + SO2 = Li2SO3。
与三氧化硫反应(类比Na2O):Li2O + SO3 = Li2SO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O):Li2O + 2HCl = 2LiCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比Na2O):Li2O + H2SO4 = Li2SO4 + H2O。
与稀硝酸反应(类比Na2O):Li2O + 2HNO3 = 2LiNO3 + H2O。
3.氢氧化锂
化学式:LiOH。
分类:中强碱。
物理性质:白色固体,能溶于水。
化学性质:
①碱性:
与非金属氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比NaOH):CO2(少量) + 2LiOH = Li2CO3 + H2O。CO2(足量) + LiOH = LiHCO3。
与二氧化硫反应(类比NaOH):SO2(少量) + 2LiOH = Li2SO3 + H2O。SO2(足量) + LiOH = LiHSO3。
与三氧化硫反应(类比NaOH):SO3 + 2LiOH = Li2SO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比NaOH):LiOH + HCl = LiCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比NaOH):2LiOH + H2SO4 = Li2SO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应(类比NaOH):LiOH + HNO3 = LiNO3 + H2O。
4.锂盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:
碳酸锂与稀盐酸反应(类比Na2CO3):Li2CO3 + HCl(少量) = LiCl + LiHCO3。Li2CO3 + 2HCl(足量) = 2LiCl + H2O + CO2↑。
碳酸氢锂与稀盐酸反应(类比NaHCO3):LiHCO3 + HCl = LiCl + H2O + CO2↑。
亚硫酸锂与稀盐酸反应(类比Na2SO3):Li2SO3 + HCl(少量) = LiCl + LiHSO3。Li2SO3 + 2HCl(足量) = 2LiCl + H2O + SO2↑。
亚硫酸氢锂与稀盐酸反应(类比NaHSO3):LiHSO3 + HCl = LiCl + H2O + SO2↑。
与碱反应:
碳酸氢锂与氢氧化锂反应(类比NaHCO3):LiHCO3 + LiOH = Li2CO3 + H2O。
亚硫酸氢锂与氢氧化锂反应(类比NaHSO3):LiHSO3 + LiOH = Li2SO3 + H2O。
与盐反应:
与氟离子反应:Li+ + F- = LiF。
②水解性:
氮化锂水解(类比Na3N):Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑。
氢化锂水解(类比NaH):LiH + H2O = LiOH + H2↑。
氢化铝锂水解:Li[AlH4] + 4H2O = LiOH + Al(OH)3 + 4H2↑。
碳酸锂水解(类比Na2CO3):Li2CO3 + H2O = LiHCO3 + LiOH。
碳酸氢锂水解(类比NaHCO3):LiHCO3 + H2O = H2CO3 + LiOH。
亚硫酸锂水解(类比Na2SO3):Li2SO3 + H2O = LiHSO3 + LiOH。
亚硫酸氢锂水解(类比NaHSO3):LiHSO3 + H2O = H2SO3 + LiOH。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:
碳酸锂与二氧化碳反应(类比Na2CO3):Li2CO3 + H2O + CO2 = 2LiHCO3。
亚硫酸锂与二氧化硫反应(类比Na2SO3):Li2SO3 + H2O + SO2 = 2LiHSO3。
④不稳定性:
氢化锂受热分解(类比NaH):2LiH =△= 2Li + H2↑。
碳酸氢锂受热分解(类比NaHCO3):2LiHCO3 =△= Li2CO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢锂受热分解(类比NaHSO3):2LiHSO3 =△= Li2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸锂受热分解:4LiNO3 =△= 2Li2O + 4NO2↑ + O2↑。
⑤配位性:
氢化锂与氯化铝反应:4LiH + AlCl3 =无水乙醚= Li[AlH4] + 3LiCl。
检验锂离子:
FeCl3 + KIO4 + 2KOH = KCl + HCl + K2[Fe(IO6)]。
Li+ + K+ + [Fe(IO6)]2- = LiK[Fe(IO6)]↓(淡黄色沉淀)。
二、钠
元素名称:钠。
元素符号:Na。
原子序数:11。
在周期表中的位置:第三周期ⅠA族。
电子排布式:[Ne]3s1。
1.钠单质
化学式:Na。
分类:金属单质。
物理性质:银白色固体,具有金属光泽,硬度小,熔点低。
化学性质:
①金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应:
4Na + O2 =常温= 2Na2O。
现象:银白色光亮切面变暗。
2Na + O2 =点燃/△= Na2O2。
现象:钠熔化成一个闪亮的小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,放出大量的热,生成淡黄色固体。
与氯气反应:2Na + Cl2 =点燃/△= 2NaCl。
现象:钠熔化成一个闪亮的小球,剧烈燃烧,发出黄色火焰,放出大量的热,产生大量白烟。
与溴单质反应:2Na + Br2 =△= 2NaBr。
与碘单质反应:2Na + I2 =△= 2NaI。
与硫单质反应:2Na + S =研磨/点燃/△= Na2S。
与氮气反应:6Na + N2 =常温/点燃/△= 2Na3N。
与氢气反应:2Na + H2 =△= 2NaH。
与水反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑。
现象:浮熔游响红。
与醇反应:
与乙醇反应:2Na + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ONa + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应:2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑。
与稀硫酸反应:2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2↑。
②还原性:
与四氯化钛反应:4Na + TiCl4(熔融) =高温= 4NaCl + Ti。
与二氧化碳反应:4Na + 3CO2 =点燃/△= 2Li2CO3 + C。
与二氧化硅反应:4Na + 3SiO2 =高温= 2Na2SiO3 + Si。
与液氨反应:2Na + 2NH3(l) = 2Na+ + 2NH2- + H2↑。
制备:
电解法:2NaCl(熔融) =通电= 2Na + Cl2↑。
用途:
①高压钠灯。
②钠钾合金作原子反应堆的导热剂。
③冶炼金属(钛、铌、锆)。
④制过氧化钠。
2.氧化钠
化学式:Na2O。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应:Na2O + H2O = 2NaOH。
与碱性氧化物反应:
与二氧化碳反应:Na2O + CO2 = Na2CO3。
与二氧化硫反应:Na2O + SO2 = Na2SO3。
与三氧化硫反应:Na2O + SO3 = Na2SO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应:Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O。
与稀硫酸反应:Na2O + H2SO4 = Na2SO4 + H2O。
与稀硝酸反应:Na2O + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O。
②还原性:
与氧气反应:2Na2O + O2 =△= 2Na2O2。
用途:制过氧化钠。
3.过氧化钠
化学式:Na2O2。
分类:过氧化物。
物理性质:淡黄色固体,易溶于水。
化学性质:
①与水反应:2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑。
②与二氧化碳反应:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2。
③与酸反应:
与稀盐酸反应:2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑。
与稀硫酸反应:2Na2O2 + 2H2SO4 = 2Na2SO4 + 2H2O + O2↑。
与稀硝酸反应:2Na2O2 + 4HNO3 = 4NaNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
与二氧化硫反应:Na2O2 + SO2 = Na2SO4。
⑤漂白性(氧化型漂白/永久性漂白):酸碱指示剂、品红溶液、有色布条。
用途:供氧剂、漂白剂。
4.氢氧化钠
化学式:NaOH。
分类:强碱。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性:
与非金属氧化物反应:
与二氧化碳反应:CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O。CO2(足量) + NaOH = NaHCO3。
与二氧化硫反应:SO2(少量) + 2NaOH = Na2SO3 + H2O。SO2(足量) + NaOH = NaHSO3。
与三氧化硫反应:SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应:NaOH + HCl = NaCl + H2O。
与稀硫酸反应:2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应:NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O。
5.钠盐
俗名:纯碱、苏打(碳酸钠);小苏打、酸式碳酸钠(碳酸氢钠)。
物理性质:白色固体,易溶于水(碳酸钠);白色固体,能溶于水(碳酸氢钠)。
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:
碳酸钠与稀盐酸反应:Na2CO3 + HCl(少量) = NaCl + NaHCO3。Na2CO3 + 2HCl(足量) = 2NaCl + H2O + CO2↑。
碳酸氢钠与稀盐酸反应:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑。
亚硫酸钠与稀盐酸反应:Na2SO3 + HCl(少量) = NaCl + NaHSO3。Na2SO3 + 2HCl(足量) = 2NaCl + H2O + SO2↑。
亚硫酸氢钠与稀盐酸反应:NaHSO3 + HCl = NaCl + H2O + SO2↑。
与碱反应:
碳酸氢钠与氢氧化钠反应:NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O。
亚硫酸氢钠与氢氧化钠反应:NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化钠水解:Na3N + 3H2O = 3NaOH + NH3↑。
氢化钠水解:NaH + H2O = NaOH + H2↑。
碳酸钠水解:Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH。
碳酸氢钠水解:NaHCO3 + H2O = H2CO3 + NaOH。
亚硫酸钠水解:Na2SO3 + H2O = NaHSO3 + NaOH。
亚硫酸氢钠水解:NaHSO3 + H2O = H2SO3 + NaOH。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:
碳酸钠与二氧化碳反应:Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。
亚硫酸钠与二氧化硫反应:Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3。
④热不稳定性:
氢化钠受热分解:2NaH =△= 2Na + H2↑。
碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3 =△= Na2CO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢钠受热分解:2NaHSO3 =△= Na2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸钠受热分解:2NaNO3 =△= 2NaNO2 + O2↑。
用途:玻璃、造纸、纺织、洗涤剂(碳酸钠);胃药(治疗胃酸过多)、发酵粉、泡沫灭火器。
鉴别碳酸钠、碳酸氢钠:
①加热。
②加酸。
三、钾
元素名称:钾。
元素符号:K。
原子序数:19。
在周期表中的位置:第四周期ⅠA族。
电子排布式:[Ar]4s1。
1.钾单质
化学式:K。
分类:金属单质。
物理性质:银白色固体,具有金属光泽,硬度小,熔点低。
化学性质:
①金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应:4K + O2 =常温= 2K2O。K + O2 =点燃/△= KO2。
与氯气反应(类比Na):2K + Cl2 =点燃/△= 2KCl。
与溴单质反应(类比Na):2K + Br2 =△= 2KBr。
与碘单质反应(类比Na):2K + I2 =△= 2KI。
与硫单质反应(类比Na):2K + S =研磨/点燃/△= K2S。
与氮气反应(类比Na):6K + N2 =常温/点燃/△= 2K3N。
与氢气反应(类比Na):2K + H2 =△= 2KH。
与水反应(类比Na):2K + 2H2O = 2KOH + H2↑。
与醇反应:
与乙醇反应(类比Na):2K + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OK + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na):2K + 2HCl = 2KCl + H2↑。
与稀硫酸反应(类比Na):2K + H2SO4 = K2SO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应(类比Na):4K + 3CO2 =点燃/△= 2K2CO3 + C。
与二氧化硅反应(类比Na):4K + 3SiO2 =高温= 2K2SiO3 + Si。
与液氨反应(类比Na):2K + 2NH3(l) = 2K+ + 2NH2- + H2↑。
制备:
电解法:2KCl(熔融) =通电= 2K + Cl2↑。
热还原法:Na + KCl(熔融) =高温= NaCl + K↑。
2.氧化钾
化学式:K2O。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应(类比Na2O):K2O + H2O = 2KOH。
与碱性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比Na2O):K2O + CO2 = K2CO3。
与二氧化硫反应(类比Na2O):K2O + SO2 = K2SO3。
与三氧化硫反应(类比Na2O):K2O + SO3 = K2SO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O):K2O + 2HCl = 2KCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比Na2O):K2O + H2SO4 = K2SO4 + H2O。
与稀硝酸反应(类比Na2O):K2O + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O。
②还原性:
与氧气反应(类比Na2O):2K2O + O2 =△= 2K2O2。
3.过氧化钾
化学式:K2O2。
分类:过氧化物。
物理性质:黄色固体,易溶于水。
化学性质:
①与水反应(类比Na2O2):2K2O2 + 2H2O = 4KOH + O2↑。
②与二氧化碳反应(类比Na2O2):2K2O2 + 2CO2 = 2K2CO3 + O2。
③与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O2):2K2O2 + 4HCl = 4KCl + 2H2O + O2↑。
与稀硫酸反应(类比Na2O2):2K2O2 + 2H2SO4 = 2K2SO4 + 2H2O + O2↑。
与稀硝酸反应(类比Na2O2):2K2O2 + 4HNO3 = 4KNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
与二氧化硫反应(类比Na2O2):K2O2 + SO2 = K2SO4。
4.超氧化钾
化学式:KO2。
分类:超氧化物。
化学性质:
①与水反应:4KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2↑。
5.臭氧化钾
化学式:KO3。
分类:臭氧化物。
化学性质:4O3 + 6KOH = 4KO3 + 2KOH·H2O + O2。
6.氢氧化钾
化学式:KOH。
分类:强碱。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性:
与非金属氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比NaOH):CO2(少量) + 2KOH = K2CO3 + H2O。CO2(足量) + KOH = KHCO3。
与二氧化硫反应(类比NaOH):SO2(少量) + 2KOH = K2SO3 + H2O。SO2(足量) + KOH = KHSO3。
与三氧化硫反应(类比NaOH):SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比NaOH):KOH + HCl = KCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比NaOH):2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应(类比NaOH):KOH + HNO3 = KNO3 + H2O。
7.钾盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:
碳酸钾与稀盐酸反应(类比Na2CO3):K2CO3 + HCl(少量) = KCl + KHCO3。K2CO3 + 2HCl(少量) = 2KCl + H2O + CO2↑。
碳酸氢钾与稀盐酸反应(类比NaHCO3):KHCO3 + HCl = KCl + H2O + CO2↑。
亚硫酸钾与稀盐酸反应(类比Na2SO3):K2SO3 + HCl(少量) = KCl + KHSO3。K2SO3 + 2HCl(足量) = 2KCl + H2O + SO2↑。
亚硫酸氢钾与稀盐酸反应(类比NaHSO3):KHSO3 + HCl = KCl + H2O + SO2↑。
与碱反应:
碳酸氢钾与氢氧化钾反应(类比NaHCO3):KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O。
亚硫酸氢钾与氢氧化钾反应(类比NaHSO3):KHSO3 + KOH = K2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化钾水解(类比Na3N):K3N + 3H2O = 3KOH + NH3↑。
氢化钾水解(类比NaH):KH + H2O = KOH + H2↑。
碳酸钾水解(类比Na2CO3):K2CO3 + H2O = KHCO3 + KOH。
碳酸氢钾水解(类比NaHCO3):KHCO3 + H2O = H2CO3 + KOH。
亚硫酸钾水解(类比Na2SO3):K2SO3 + H2O = KHSO3 + KOH。
亚硫酸氢钾水解(类比NaHSO3):KHSO3 + H2O = H2SO3 + KOH。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:
碳酸钾与二氧化碳反应(类比Na2CO3):K2CO3 + H2O + CO2 = 2KHCO3。
亚硫酸钾与二氧化硫反应(类比Na2SO3):K2SO3 + H2O + SO2 = 2KHSO3。
④不稳定性:
氢化钾受热分解(类比NaH):2KH =△= 2K + H2↑。
碳酸氢钾受热分解(类比NaHCO3):2KHCO3 =△= K2CO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢钾受热分解(类比NaHSO3):2KHSO3 =△= K2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸钾受热分解(类比NaNO3):2KNO3 =△= 2KNO2 + O2↑。
检验钾离子:
①高氯酸钠:K+ + ClO4- = KClO4(白色微溶物)。
②酒石酸氢钠:K+ + HOOCCHOHCHOHCOO- = HOOCCHOHCHOHCOOK↓(白色沉淀)。
③四苯硼酸钠:K+ + [(C6H5)4B]- = (C6H5)4K↓(白色沉淀)。
②六氟合硅酸:2K+ + [SiF6]2- = K2[SiF6]↓(白色沉淀)。
③六氟合钛酸:2K+ + [TiF6]2- = K2[TiF6]↓(白色沉淀)。
④六氟合锆酸:2K+ + [ZrF6]2- = K2[ZrF6]↓(白色沉淀)。
⑤六氯合铂酸:2K+ + [PtCl6]2- = K2[PtCl6]↓(金黄色沉淀)。
⑦六硝基合钴酸钠:2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- = K2Na[Co(NO2)6]↓(亮黄色沉淀)。
四、铷
元素名称:铷。
元素符号:Rb。
原子序数:37。
在周期表中的位置:第五周期ⅠA族。
电子排布式:[Kr]5s1。
1.铷单质
化学式:Rb。
分类:金属单质。
物理性质:银白色固体,具有金属光泽,硬度小,熔点低。
化学性质:
①金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应(类比K):4Rb + O2 =常温= 2Rb2O。Rb + O2 =点燃/△= RbO2。
与氯气反应(类比Na):2Rb + Cl2 =点燃/△= 2RbCl。
与溴单质反应(类比Na):2Rb + Br2 =△= 2RbBr。
与碘单质反应(类比Na):2Rb + I2 =△= 2RbI。
与硫单质反应(类比Na):2Rb + S =研磨/点燃/△= Rb2S。
与氮气反应(类比Na):6Rb + N2 =常温/点燃/△= 2Rb3N。
与氢气反应(类比Na):2Rb + H2 =△= 2RbH。
与水反应(类比Na):2Rb + 2H2O = 2RbOH + H2↑。
与醇反应:
与乙醇反应(类比Na):2Rb + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2ORb + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na):2Rb + 2HCl = 2RbCl + H2↑。
与稀硫酸反应(类比Na):2Rb + H2SO4 = Rb2SO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应(类比Na):4Rb + 3CO2 =点燃/△= 2Rb2CO3 + C。
与二氧化硅反应(类比Na):4Rb + 3SiO2 =高温= 2Rb2SiO3 + Si。
与液氨反应(类比Na):2Rb + 2NH3(l) = 2Rb+ + 2NH2- + H2↑。
制备:
电解法:2RbCl(熔融) =通电= 2Rb + Cl2↑。
热还原法:Na + RbCl(熔融) =高温= NaCl + Rb↑。
2.氧化铷
化学式:Rb2O。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应(类比Na2O):Rb2O + H2O = 2RbOH。
与碱性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比Na2O):Rb2O + CO2 = Rb2CO3。
与二氧化硫反应(类比Na2O):Rb2O + SO2 = Rb2SO3。
与三氧化硫反应(类比Na2O):Rb2O + SO3 = Rb2SO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O):Rb2O + 2HCl = 2RbCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比Na2O):Rb2O + H2SO4 = Rb2SO4 + H2O。
与稀硝酸反应(类比Na2O):Rb2O + 2HNO3 = 2RbNO3 + H2O。
②还原性:
与氧气反应(类比Na2O):2Rb2O + O2 =△= 2Rb2O2。
3.过氧化铷
化学式:Rb2O2。
分类:过氧化物。
物理性质:棕色固体,易溶于水。
化学性质:
①与水反应(类比Na2O2):2Rb2O2 + 2H2O = 4RbOH + O2↑。
②与二氧化碳反应(类比Na2O2):2Rb2O2 + 2CO2 = 2Rb2CO3 + O2。
③与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O2):2Rb2O2 + 4HCl = 4RbCl + 2H2O + O2↑。
与稀硫酸反应(类比Na2O2):2Rb2O2 + 2H2SO4 = 2Rb2SO4 + 2H2O + O2↑。
与稀硝酸反应(类比Na2O2):2Rb2O2 + 4HNO3 = 4RbNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
与二氧化硫反应(类比Na2O2):Rb2O2 + SO2 = Rb2SO4。
4.超氧化铷
化学式:RbO2。
分类:超氧化物。
化学性质:
①与水反应:4RbO2 + 2H2O = 4RbOH + 3O2↑。
5.臭氧化铷
化学式:RbO3。
分类:臭氧化物。
化学性质:4O3 + 6RbOH = 4RbO3 + 2RbOH·H2O + O2。
6.氢氧化铷
化学式:RbOH。
分类:强碱。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性:
与非金属氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比NaOH):CO2(少量) + 2RbOH = Rb2CO3 + H2O。CO2(足量) + RbOH = RbHCO3。
与二氧化硫反应(类比NaOH):SO2(少量) + 2RbOH = Rb2SO3 + H2O。SO2(足量) + RbOH = RbHSO3。
与三氧化硫反应(类比NaOH):SO3 + 2RbOH = Rb2SO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比NaOH):RbOH + HCl = RbCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比NaOH):2RbOH + H2SO4 = Rb2SO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应(类比NaOH):RbOH + HNO3 = RbNO3 + H2O。
7.铷盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:
碳酸铷与稀盐酸反应(类比Na2CO3):Rb2CO3 + HCl(少量) = RbCl + RbHCO3。Rb2CO3 + 2HCl(少量) = 2RbCl + H2O + CO2↑。
碳酸氢铷与稀盐酸反应(类比NaHCO3):RbHCO3 + HCl = RbCl + H2O + CO2↑。
亚硫酸铷与稀盐酸反应(类比Na2SO3):Rb2SO3 + HCl(少量) = RbCl + RbHSO3。Rb2SO3 + 2HCl(足量) = 2RbCl + H2O + SO2↑。
亚硫酸氢铷与稀盐酸反应(类比NaHSO3):RbHSO3 + HCl = RbCl + H2O + SO2↑。
与碱反应:
碳酸氢铷与氢氧化铷反应(类比NaHCO3):RbHCO3 + RbOH = Rb2CO3 + H2O。
亚硫酸氢铷与氢氧化铷反应(类比NaHSO3):RbHSO3 + RbOH = Rb2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化铷水解(类比Na3N):Rb3N + 3H2O = 3RbOH + NH3↑。
氢化铷水解(类比NaH):RbH + H2O = RbOH + H2↑。
碳酸铷水解(类比Na2CO3):Rb2CO3 + H2O = RbHCO3 + RbOH。
碳酸氢铷水解(类比NaHCO3):RbHCO3 + H2O = H2CO3 + RbOH。
亚硫酸铷水解(类比Na2SO3):Rb2SO3 + H2O = RbHSO3 + RbOH。
亚硫酸氢铷水解(类比NaHSO3):RbHSO3 + H2O = H2SO3 + RbOH。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:
碳酸铷与二氧化碳反应(类比Na2CO3):Rb2CO3 + H2O + CO2 = 2RbHCO3。
亚硫酸铷与二氧化硫反应(类比Na2SO3):Rb2SO3 + H2O + SO2 = 2RbHSO3。
④不稳定性:
氢化铷受热分解(类比NaH):2RbH =△= 2Rb + H2↑。
碳酸氢铷受热分解(类比NaHCO3):2RbHCO3 =△= Rb2CO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢铷受热分解(类比NaHSO3):2RbHSO3 =△= Rb2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸铷受热分解(类比NaNO3):2RbNO3 =△= 2RbNO2 + O2↑。
五、铯
元素名称:铯。
元素符号:Cs。
原子序数:55。
在周期表中的位置:第六周期ⅠA族。
电子排布式:[Xe]6s1。
1.铯单质
化学式:Cs。
分类:金属单质。
物理性质:银白色略带金黄色固体,具有金属光泽,硬度小,熔点低。
化学性质:
①金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应(类比K):4Cs + O2 =常温= 2Cs2O。Cs + O2 =点燃/△= CsO2。
与氯气反应(类比Na):2Cs + Cl2 =点燃/△= 2CsCl。
与溴单质反应(类比Na):2Cs + Br2 =△= 2CsBr。
与碘单质反应(类比Na):2Cs + I2 =△= 2CsI。
与硫单质反应(类比Na):2Cs + S =研磨/点燃/△= Cs2S。
与氮气反应(类比Na):6Cs + N2 =常温/点燃/△= 2Cs3N。
与氢气反应(类比Na):2Cs + H2 =△= 2CsH。
与水反应(类比Na):2Cs + 2H2O = 2CsOH + H2↑。
与醇反应:
与乙醇反应(类比Na):2Cs + 2CH3CH2OH = 2CH3CH2OCs + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na):2Cs + 2HCl = 2CsCl + H2↑。
与稀硫酸反应(类比Na):2Cs + H2SO4 = Cs2SO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应(类比Na):4Cs + 3CO2 =点燃/△= 2Cs2CO3 + C。
与二氧化硅反应(类比Na):4Cs + 3SiO2 =高温= 2Cs2SiO3 + Si。
与液氨反应(类比Na):2Cs + 2NH3(l) = 2Cs+ + 2NH2- + H2↑。
制备:
电解法:2CsCl(熔融) =通电= 2Cs + Cl2↑。
热还原法:Na + CsCl(熔融) =高温= NaCl + Cs↑。
2.氧化铯
化学式:Cs2O。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应(类比Na2O):Cs2O + H2O = 2CsOH。
与碱性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比Na2O):Cs2O + CO2 = Cs2CO3。
与二氧化硫反应(类比Na2O):Cs2O + SO2 = Cs2SO3。
与三氧化硫反应(类比Na2O):Cs2O + SO3 = Cs2SO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O):Cs2O + 2HCl = 2CsCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比Na2O):Cs2O + H2SO4 = Cs2SO4 + H2O。
与稀硝酸反应(类比Na2O):Cs2O + 2HNO3 = 2CsNO3 + H2O。
②还原性:
与氧气反应(类比Na2O):2Cs2O + O2 =△= 2Cs2O2。
3.过氧化铯
化学式:Cs2O2。
分类:过氧化物。
物理性质:棕色固体,易溶于水。
化学性质:
①与水反应(类比Na2O2):2Cs2O2 + 2H2O = 4CsOH + O2↑。
②与二氧化碳反应(类比Na2O2):2Cs2O2 + 2CO2 = 2Cs2CO3 + O2。
③与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Na2O2):2Cs2O2 + 4HCl = 4CsCl + 2H2O + O2↑。
与稀硫酸反应(类比Na2O2):2Cs2O2 + 2H2SO4 = 2Cs2SO4 + 2H2O + O2↑。
与稀硝酸反应(类比Na2O2):2Cs2O2 + 4HNO3 = 4CsNO3 + 2H2O + O2↑。
④氧化性:
与二氧化硫反应(类比Na2O2):Cs2O2 + SO2 = Cs2SO4。
4.超氧化铯
化学式:CsO2。
分类:超氧化物。
化学性质:
①与水反应:4CsO2 + 2H2O = 4CsOH + 3O2↑。
5.臭氧化铯
化学式:CsO3。
分类:臭氧化物。
化学性质:4O3 + 6CsOH = 4CsO3 + 2CsOH·H2O + O2。
6.氢氧化铯
化学式:CsOH。
分类:强碱。
物理性质:白色固体,易溶于水。
化学性质:
①碱性:
与非金属氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比NaOH):CO2(少量) + 2CsOH = Cs2CO3 + H2O。CO2(足量) + CsOH = CsHCO3。
与二氧化硫反应(类比NaOH):SO2(少量) + 2CsOH = Cs2SO3 + H2O。SO2(足量) + CsOH = CsHSO3。
与三氧化硫反应(类比NaOH):SO3 + 2CsOH = Cs2SO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比NaOH):CsOH + HCl = CsCl + H2O。
与稀硫酸反应(类比NaOH):2CsOH + H2SO4 = Cs2SO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应(类比NaOH):CsOH + HNO3 = CsNO3 + H2O。
7.铯盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:
碳酸铯与稀盐酸反应(类比Na2CO3):Cs2CO3 + HCl(少量) = CsCl + CsHCO3。Cs2CO3 + 2HCl(少量) = 2CsCl + H2O + CO2↑。
碳酸氢铯与稀盐酸反应(类比NaHCO3):CsHCO3 + HCl = CsCl + H2O + CO2↑。
亚硫酸铯与稀盐酸反应(类比Na2SO3):Cs2SO3 + HCl(少量) = CsCl + CsHSO3。Cs2SO3 + 2HCl(足量) = 2CsCl + H2O + SO2↑。
亚硫酸氢铯与稀盐酸反应(类比NaHSO3):CsHSO3 + HCl = CsCl + H2O + SO2↑。
与碱反应:
碳酸氢铯与氢氧化铯反应(类比NaHCO3):CsHCO3 + CsOH = Cs2CO3 + H2O。
亚硫酸氢铯与氢氧化铯反应(类比NaHSO3):CsHSO3 + CsOH = Cs2SO3 + H2O。
②水解性:
氮化铯水解(类比Na3N):Cs3N + 3H2O = 3CsOH + NH3↑。
氢化铯水解(类比NaH):CsH + H2O = CsOH + H2↑。
碳酸铯水解(类比Na2CO3):Cs2CO3 + H2O = CsHCO3 + CsOH。
碳酸氢铯水解(类比NaHCO3):CsHCO3 + H2O = H2CO3 + CsOH。
亚硫酸铯水解(类比Na2SO3):Cs2SO3 + H2O = CsHSO3 + CsOH。
亚硫酸氢铯水解(类比NaHSO3):CsHSO3 + H2O = H2SO3 + CsOH。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:
碳酸铯与二氧化碳反应(类比Na2CO3):Cs2CO3 + H2O + CO2 = 2CsHCO3。
亚硫酸铯与二氧化硫反应(类比Na2SO3):Cs2SO3 + H2O + SO2 = 2CsHSO3。
④不稳定性:
氢化铯受热分解(类比NaH):2CsH =△= 2Cs + H2↑。
碳酸氢铯受热分解(类比NaHCO3):2CsHCO3 =△= Cs2CO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢铯受热分解(类比NaHSO3):2CsHSO3 =△= Cs2SO3 + H2O + SO2↑。
硝酸铯受热分解(类比NaNO3):2CsNO3 =△= 2CsNO2 + O2↑。
焰色反应:
锂:深红色。
钠:黄色。
钾:浅紫色。
铷:紫红色。
铯:蓝色。
碱金属元素矿物:
锂辉石:LiAlSi2O6。
钠长石:NaAlSi3O8。
钾长石:KAlSi3O8。
明矾石:KAl3(SO4)2(OH)6。
光卤石:KCl·MgCl2·6H2O。