专题12 主族元素及其化合物

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1、专题十二主族元素及其化合物一、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，因此稀有气体不易失去电子、不易得到电子，不易形成化学键，以单质形式存在。（2）物性：稀有气体均为单原子分子，He是所有单质中沸点最低的气体。（3）制备：①空气的液化•②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（1175.7kJ·mol－1）和氙的第一电离能（1171.5kJ·mol－1）非常接近，于是想到用氙代替氧可能会发生同样的反

2、应。结果成功了。Xe+PtF6=Xe+[PtF6]－（1）氟化物①•①①制备：氙和氟在密闭的镍反应器中加热就可得到氙氟化物••F2+Xe（过量）→XeF2•F2+Xe（少量）→XeF4•F2+Xe（少量）→XeF6②性质（a）强氧化性：氧化能力按XeF2——XeF4——XeF6顺序递增。一般情况被还原为单质。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

3、性不同2XeF2+2H2O=2Xe+4HF+O2（在碱中迅速反应）6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+3O2+24HFXeF6+3H2O=XeO3+6HFXeF6+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。能将盐酸、Fe2+分别氧化为Cl2、Fe3+•••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

4、定构型XeF25三角双锥三种直线型XeOF46八面体二种四方锥形XeO34四面体一种三角锥形XeF46八面体二种平面四面形XeF67变形八面体二种变形八面体XeO44四面体一种正四面体二、s区元素（一）通性1、它们的价电子构型为ns1~2，内层为稀有气体稳定电子层结构。价电子很易失去呈+1、+2氧化态。都是活泼性很高的金属，只是碱土金属稍次于碱金属而己。2、有较大的原子半径。因为每一周期是从碱金属开始建立新的电子层。原子半径变化的规律：同周期从IA到IIA减小，同族中从上到下增大。3、电离势和电负

5、性均较小，其变化规律为同周期从IA到IIA增大，同族中从上到下顺序减小。（二）单质1、存在由于它们的化学活泼性，决定它们只可能以化合物形式存在于自然界中。如盐（X－、CO32—、14SiO32—、SO42—等）；氧化物（Li2O、BeO等）2、性质（1）物性：单质具有金属光泽，有良好的导电性和延展性，除Be和Mg外，其它均较软。它们在密度、熔点、沸点和硬度方面往往差别较大。（2）化性：活泼。①它们具有很高的化学活泼性，能直接或间接地与电负性较高的非金属元素形成相应的化合物。如可与卤素、硫、氧、磷、

6、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）。②单质与水反应放出氢气。其中Be和Mg由于表面形成致密的氧化膜因而对水稳定。③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。3、制备：单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl、BeCl2、MgCl2等。注意：不能电解KCl，因为会产生KO2和K，发生爆炸。其他方法：①金属置换：KCl+Na→NaCl+K↑（K比Na易

7、挥发，离开体系；NaCl晶格能大于KCl）BeF2+Mg→MgF2+Be1273~1423K1473K真空②热分解：4KCN=4K+4C+2N22MN32M＋3N2（M=Na、K、Rb、Cs）③热还原：K2CO3+2C2K↑+3CO2KF+CaC2CaF2+2K↑+2C（三）氧化物和氢氧化物1、碱金属的氧化物比碱土金属的氧化物种类多。它除有正常氧化物外，还有过氧化物、超氧化物及臭氧化物。如碱金属在空气中燃烧时，只有Li的主要产物是Li2O（正常氧化物），而Na、K、Rb、Cs的主要产物分别是Na2

8、O2（过氧化物）、KO2（超氧化物）、RbO2（超氧化物）和Cs2O2（过氧化物）。2、氢氧化物除Be(OH)2呈两性外，其余均为中强碱或强碱。（四）盐类1、碱金属的盐类有MX（卤化物）、MNO3、M2SO4、M2CO3、M3PO4等。它们的共性如下：①都是离子晶体（Li盐除外）；②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、Na[Sb(OH)6]、NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O等均难溶。③热稳定性均很高，但Li2CO3