n[Fe(NO3)3]=n(I)= 0.2 mol·L ×0.100L=0.020mol 反应后Fe变成Fe(NO3)2和Fe(NO3)3 n[Fe(NO3)2]=n(Fe)－n[Fe(NO3)3]=56g?mol2.80g?1－

－1

－0.020mol=0.030mol

根据电子守衡：n[Fe(NO3)3]×3+ n[Fe(NO3)2]×2=n(NO)×3

即：0.020mol×3+0.030mol×2= n(NO)×3 ∴ n(NO)=0.040mol 根据氮元素守衡：n(HNO3)= n(NO)+ n[Fe(NO3)3]×3+ n[Fe(NO3)2]×2 =0.040mol+0.020mol×3+0.030mol×2=0.16mol c(HNO3)=

0.16mol0.100L?1.6mol?L?1

无机化学导学

元素化学部分初赛要求：

主族元素：卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱金属、碱土金属、稀有气体。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶物。氢化物的基本分类和主要性质。常见无机酸碱的基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不包括特殊试剂）和一般分离方法。制备单质的一般方法。

过渡元素：钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出（不包括特殊试剂）和一般分离方法。制备单质的一般方法。 过渡元素氧化态。 一、主族元素

1-1．S区元素

1-1-1.S区元素包含__________和_____________。碱金属和碱土金属。是周期表ⅠA族和ⅡA族元素。ⅠA族包括锂、钠、钾、铷、铯、钫六种金属元素。ⅡA 族包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元素。其中锂、铷、铯、铍是希有金属，钫和镭是放射性元素。

填写下空：

周期表中的位置 价电子构型 氧化态 包含元素 原子半径的变化规律 第一电离能的变化规律 电极电势的变化规律 单质熔点、沸点的变化规律 单质密度的变化规律 氢氧化物的化学式及其碱性变化规律 氢氧化物溶解性的变化规律 氢化物的分子式 碳酸盐热稳定性变化规律 标准电极电势的变化规律

碱金属 碱土金属 9

离子水合热的变化规律 在氧气中燃烧的产物 1-1-2. 碱土金属与碱金属比较:

2

碱土金属原子的最外层电子结构是ns，比相邻的碱金属原子多一个核电荷，原子核对最外层的二个s电子作用增强，因而碱土金属原子半径较同周期的碱金属为小，电离势要大些。这样碱土金属原子失去最外层的一个电子比相邻的碱金属原子困难。由于碱土金属原子的I1

碱土金属由于核外有2个有效成键电子，晶体中原子间距离较小，金属键强度较大，因此，金属活泼性不如同周期的碱金属。碱土金属的熔点、沸点和硬度均较碱金属高，导电性却低于碱金属。碱土金属的物理性质变化不如碱金属那么有规律，这是由于碱土金属晶格类型不是完全相同的缘故。碱金属皆为体心立方晶格，碱土金属中，Be、Mg为六方晶格，Ca，Sr为面心立方晶格，Ba为体心立方晶格。

1-1-3. 锂、铍的特殊性:

由于Li、Be都具有较小的原子半径，电离势高于同族其他元素，形成共价键的倾向比较显著，所以Be同IA族的Li一样，常表现出与同族元素不同的性质。 1-1-4.锂、铍的特殊性-------对角线规则

在周期表中除了同族元素的性质相似以外，还有一些元素及其他合物的性质呈现出―对角线‖相似性。如硼和硅在性质上很相似，而锂和镁，铍和铝它们的性质在某些方面也是类似的。

我们把在周期表中某一元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质的相似性称为对角线规则。这种相似性比较明显地表现在Li和Mg、Be和Al、B和Si三对元素之间。产生原因：对角线规则可以用离子极化的观点粗略给以说明。处于对角线上的元素在性质上的相似性，是由于它们的离子极化力相近的缘故。离子极化力的大小取决于它

++

的半径、电荷和离子构型。例如，Li和Na虽然属于同一族，离子电荷相同，但是前者半径较小，并且Li+具有2电子构型，所以Li+的极化力比同族的Na+强得多，因而使锂的化合物同钠的化合物在性质上差别较大。由于Mg2+的电荷较高，而半径又小于Na+，它的极化力与Li接近，于是Li+便与它右下方的Mg2+在性质上显示出某些相似性。由此可见，对角线关系是物质的结构和性质内在联系的一种具体表现。

写出锂和镁、铍和铝在周期表中的位置，了解它们与同族元素的性质反常差异，掌握锂与镁、铍与铝性质的相似性即对角线规则。 思考下列问题：

（1） 锂与镁性质的相似性 ① 离子半径___________ ② 在空气中燃烧均生成________和___________，这些氧化物有较强的共价性。 ③ 与水反应均较________，其氢氧化物均是________碱，受热均分解分别得到______。 ④ 碳酸盐受热均_________，产物是_______和水。 ⑤ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐的溶解性均_______于水。 ⑥ 其它____________________________________________________ （2） 铍、铝的相似性

① 铍和铝均易与氧结合，金属表面生成氧化物保护膜。铍和铝均为_____性金属。它

们的氧化物和氢氧化物也均具有_______性。

②铍和铝的卤化物均为_______（共价、离子）型化合物。可以升华、能溶于有机溶剂。

③铍盐和铝盐均________（难、易）水解。

④Be原子和Al原子均为缺电子原子，它们的卤化物都是路易士______（酸、碱）。

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卤化物通过桥键形成聚合分子如(BeCl2)n、Al2Cl6的存在。 ⑤铍和铝均为活泼金属，标准电极电势相近：Eф(Be2+/Be)＝-1.7V，Eф(Al3+/Al)=-1.67V ⑦ 均能被冷的浓硝酸钝化。 1-1-5 氧化物

碱金属在过量的空气中燃烧时，生成不同类型的氧化物,如锂生成氧化锂Li2O，钠生成过氧化钠Na2O2，而钾、铷、铯则生成超氧化物KO2、RbO2、CsO2。碱土金属一般生成普通氧化物MO，钡可以形成过氧化物BaO2。

1、正常氧化物

碱金属中的锂和所有碱土金属在空气中燃烧时，生成正常氧化物Li2O和MO。其他碱金属的正常氧化物是用金属与它们的过氧化物或硝酸盐作用得到的。例如：

Na2O2+2N a → 2Na2O 2KNO 3+10K →6K2O+N2

碱土金属的碳酸盐、硝酸盐等热分解也能得到氧化物MO。

碱金属氧化物与水化合生成碱性氢氧化物MOH。Li2O与水反应很慢，Rb2O和Cs2O与水发生剧烈反应，甚至爆炸。

碱土金属的氧化物都是难溶于水的白色粉末。BeO几乎不与水反应，MgO与水缓慢反应生成相应的碱。CaO，SrO，BaO遇水都能发生剧烈反应生成相应的碱，并放出大量的热。

BeO和MgO可作耐高温材料和高温陶瓷，生石灰(CaO)是重要的建筑材料。 2、过氧化物

除铍和镁外，所有碱金属和碱土金属都能分别形成相应的过氧化物M2O2和MO2，其中只有钠和钡的过氧化物可由金属在空气中燃烧直接得到。

过氧化钠Na2O2是最常见的碱金属过氧化物。将金属钠在铝制容器加热到300℃，并通人不含二氧化碳的干空气，得到淡黄色的颗粒状的Na2O2粉末。

过氧化钠与水或稀硫酸在室温下反应生成过氧化氢： 1 ）水解：Na2O2 +2H2O ＝H 2O2+2NaOH 2 ）酸解：Na2O2 +H2SO4 ＝H2O2+Na2SO4 过氧化钠与二氧化碳反应，放出氧气：

3 ) 2Na2O 2 +2CO2 ==2 Na 2CO3 +O2 (供氧剂和CO2吸收剂)。

4MO 2+2CO 2＝2M2CO3+3O 2

因此，Na2O 2可以用来作为氧气发生剂，用于高空飞行和水下工作时的供氧剂和二氧化碳吸收剂。Na2O2是一种强氧化剂，工业上用作漂白剂。Na2O 2在熔融时几乎不分解，但遇

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到棉花、木炭或铝粉等还原性物质时，就会发生爆炸，使用Na2O 2时应当注意安全。Na2O 2在遇到像KMnO4这样的强氧化剂时也表现出还原性，即Na2O 2被氧化放出氧气。 3、超氧化物

除了锂、铍、镁外，碱金属和碱土金属都能分别形成超氧化物MO2和M(O2)2。其中，钾、铷、铯在空气中燃烧能直接生成超氧化物MO2。一般说来，金属性很强的元素容易形成含氧较多的氧化物，因此钾、铷、铯易生成超氧化物。 超氧化物与水反应立即产生氧气和过氧化氢。例如：

2K02+2H2O == 2KOH+H2O2+O2

因此，超氧化物也是强氧化剂。超氧化钾与二氧化碳作用放出氧气：

4KO2+2CO2—2K2CO3+3O2

KO2较易制备，常用于急救器和消防队员的空气背包中，利用上述反应除去呼出的CO2和湿气并提供氧气。 【练习】

1、 在碱金属中，标准电极电势E(M/M)最小的电对是 ，金属性最强的碱金属是 。在碱土金属中，标准电极电势 EΘ(M2+/M)最小的电对是 。

2、锂、钾、锶、钡的氯化物在无色火焰中灼烧时，火焰的颜色分别为 、 、 、 。做钾的火焰实验时，应使用 。

3、 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，这种产物是 ；当电解 和 时，阴极的产物相同，这种产物是 。

4、在s区元素中，处于对角线位置且性质相似的两种元素是 。它们在氧气中燃烧都生成 ，与氮气直接化合成 ，它们的盐类中 、 和 都难溶于水.

5、下列反应中能得到K2O的是( )。

(A)钾在空气中燃烧 (B)加热KNO3

(C)加热KHCO3 (D)KNO3和K混合加热 6、Na2O2与稀H2SO4反应的产物是( )。

(A)Na2SO4和H2O2 (B) Na2SO4、O2和H2O (C)Na2SO3、H2O (D)Na2S2O8、H2O 7、下列难溶钡盐中不溶于盐酸的是( )。

(A)BaCO3 (B)BaSO4 (C)BaCrO4 (D)BaSO3 8、下列氢氧化物中碱性最强的是( )。

（A)Be(OH)2 (B)LiOH (C)Mg(OH)2 (D)Ca(OH)2 9、LiNO3受热分解的产物是( )。

(A)Li2O，NO，O2 (B)LiNO2，O2 （C）Li2O、NO2、O2 (D)Li3Ｎ，O2

【参考答案】

1.（1）Li＋/Li，Cs，Ba2＋/Ba(2)深红、紫、深红、绿，钴玻璃(3)氯化钠水溶液，熔融氯化钠，

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Θ

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