一、铍
元素名称:铍。
元素符号:Be。
原子序数:4。
在周期表中的位置:第二周期ⅡA族。
电子排布式:[He]2s2。
1.铍单质
化学式:Be。
分类:两性金属单质,
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:
①两性金属单质的通性:
与非金属单质反应:
与氧气反应:2Be + O2 =常温/点燃/△= 2BeO。
与氯气反应:Be + Cl2 =点燃/△= BeCl2。
与溴单质反应:Be + Br2 =△= BeBr2。
与碘单质反应:Be + I2 =△= BeI2。
与硫单质反应:Be + S =△= BeS。
铍单质与氮气不反应。
与碳单质反应:2Be + C =高温= Be2C。
铍单质与氢气不反应。
铍单质与水不反应。
与酸反应:
与稀盐酸反应:Be + 2HCl = BeCl2 + H2↑。
与稀硫酸反应:Be + H2SO4 = BeSO4 + H2↑。
与碱反应(类比Al):Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2↑ / Be + 2NaOH = Na2BeO2 + H2↑。
②还原性。
2.氧化铍
化学式:BeO。
分类:两性氧化物(共价化合物)。
物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①两性氧化物的通性:
氧化铍与水不反应。
氧化铍与酸性氧化物不反应。
与酸反应:
与稀盐酸反应:BeO + 2HCl = BeCl2 + H2O。
与稀硫酸反应:BeO + H2SO4 = BeSO4 + H2O。
与稀硝酸反应:BeO + 2HNO3 = Be(NO3)2 + H2O。
与碱反应:
与氢氧化钠反应:BeO + 2NaOH + H2O = Na2[Be(OH)4] / BeO + 2NaOH = Na2BO2 + H2O。
3.氢氧化铍
化学式:Be(OH)2。
分类:两性氢氧化物(共价化合物)。
物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①两性氢氧化物的通性:
与酸反应:
与稀盐酸反应:Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O。
与稀硫酸反应:Be(OH)2 + H2SO4 = BeSO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应:Be(OH)2 + 2HNO3 = Be(NO3)2 + 2H2O。
与碱反应:
与氢氧化钠反应:Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4] / Be(OH)2 + 2NaOH = Na2BeO2 + 2H2O。
②热不稳定性:
氢氧化铍受热分解:Be(OH)2 =△= BeO + H2O。
4.铍盐
氟化铍:共价化合物,易溶于水。
氯化铍:共价化合物,难溶于水。
溴化铍:共价化合物,难溶于水。
碘化铍:共价化合物,难溶于水。
化学性质:
①盐的通性:
与碱反应:Be2+ + 2OH-(少量) = Be(OH)2↓。Be2+ + 4OH-(足量) = [Be(OH)4]2- / Be2+ + 4OH- = BeO22- + 2H2O。
与盐反应:
与氟离子反应:Be2+ + 4F- = [BeF4]2-。
与碳酸根离子反应:Be2+ + CO32- = BeCO3↓。
与亚硫酸根离子反应:Be2+ + SO32- = BeSO3↓。
②水解性:
碳化铍水解:Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4↑。
5.四羟基合铍酸盐/偏铍酸盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:2H+(少量) + [Be(OH)4]2- = Be(OH)2↓ + 2H2O / 2H+(少量) + BeO22- = Be(OH)2↓。4H+(足量) + [Be(OH)4]2- = Be2+ + 4H2O / 4H+(足量) + BeO22- = Be2+ + 2H2O。
与盐反应:
与锶离子反应:Sr2+ + [Be(OH)4]2- = Sr[Be(OH)4]↓ / Sr2+ + BeO22- = SrBeO2↓。
②水解性。
6.四氟合铍酸盐
化学性质:
①盐的通性:
与酸反应:4H+ + [BeF4]2- = Be2+ + 4HF。
与盐反应:
与铵根离子反应:2NH4+ + [BeF4]2- = (NH4)2[BeF4]↓。
②水解性。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:BeCO3 + H2O + CO2 = Be(HCO3)2。BeSO3 + H2O + SO2 = Be(HSO3)2。
④热不稳定性:
碳酸氢铍受热分解:Be(HCO3)2 =△= BeCO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢铍受热分解:Be(HSO3)2 =△= BeSO3 + H2O + SO2↑。
碳酸铍受热分解:BeCO3 =高温= BeO + CO2↑。
亚硫酸铍受热分解:BeSO3 =高温= BeO + SO2↑。
二、镁
元素名称:镁。
元素符号:Mg。
原子序数:12。
在周期表中的位置:第三周期ⅡA族。
电子排布式:[Ne]3s2。
1.镁单质
化学式:Mg。
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:2Mg + O2 =常温/点燃/△= 2MgO。
现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体。
与氯气反应:Mg + Cl2 =点燃/△= MgCl2。
与溴单质反应:Mg + Br2 =△= MgBr2。
与碘单质反应:Mg + I2 =△= MgI2。
与硫单质反应:Mg + S =△= MgS。
与氮气反应:3Mg + N2 =点燃/△= Mg3N2。
现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成黄绿色固体。
镁单质与碳单质不反应。
与氢气反应:Mg + H2 =高温= MgH2。
与水反应:Mg + 2H2O =△= Mg(OH)2 + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应:Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑。
与稀硫酸反应:Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应:2Mg + CO2 =点燃/△= 2MgO + C。
现象:剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成大量白色和黑色固体。
2.氧化镁
化学式:MgO。
分类:碱性氧化物。
物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①碱性氧化物的通性:
与水反应:MgO + H2O =△= Mg(OH)2。
氧化镁与酸性氧化物不反应。
与酸反应:
与稀盐酸反应:MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O。
与稀硫酸反应:MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O。
与稀硝酸反应:MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O。
3.氢氧化镁
化学式:Mg(OH)2。
分类:中强碱。
物理性质:白色固体,难溶于水。
化学性质:
①碱性:
与酸反应:
与稀盐酸反应:Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O。
与稀硫酸反应:Mg(OH)2 + H2SO4 = MgSO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应:Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O。
②热不稳定性:
氢氧化镁受热分解:Mg(OH)2 =△= MgO + H2O。
4.镁盐
化学性质:
①盐的通性:
与碱反应:Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓。
与盐反应:
与碳酸根离子反应:Mg2+ + CO32- = MgCO3。
与亚硫酸根离子反应:Mg2+ + SO32- = MgSO3。
与草酸根离子反应:Mg2+ + C2O42- = MgC2O4。
②水解性:
氮化镁水解:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:MgCO3 + H2O + CO2 = Mg(HCO3)2。MgSO3 + H2O + SO2 = Mg(HSO3)2。
④热不稳定性:
碳酸氢镁受热分解:Mg(HCO3)2 =△= MgCO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢镁受热分解:Mg(HSO3)2 =△= MgSO3 + H2O + SO2↑。
碳酸镁受热分解:MgCO3 =高温= MgO + CO2↑。
亚硫酸镁受热分解:MgSO3 =高温= MgO + SO2↑。
三、钙
元素名称:钙。
元素符号:Ca。
原子序数:20。
在周期表中的位置:第四周期ⅡA族。
电子排布式:[Ar]4s2。
1.钙单质
化学式:Ca。
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:2Ca + O2 =常温/点燃/△= 2CaO。
与氯气反应:Ca + Cl2 =点燃/△= CaCl2。
与溴单质反应:Ca + Br2 =△= CaBr2。
与碘单质反应:Ca + I2 =△= CaI2。
与硫单质反应:Ca + S =△= CaS。
与氮气反应:3Ca + N2 =点燃/△= Ca3N2。
与碳单质反应:Ca + 2C =高温= CaC2。
与硼单质反应:Ca + 6B =高温= CaB6。
与氢气反应:Ca + H2 =高温= CaH2。
与水反应:Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应:Ca + 2HCl = CaCl2 + H2↑。
与稀硫酸反应:Ca + H2SO4 = CaSO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应:2Ca + CO2 =点燃/△= 2CaO + C。
与二氧化硅反应:2Ca + SiO2 =高温= 2CaO + Si。
2.氧化钙
化学式:CaO。
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:CaO + H2O = Ca(OH)2。
与酸性氧化物反应:
与二氧化碳反应:CaO + CO2 = CaCO3。
与二氧化硫反应:CaO + SO2 = CaSO3。
与三氧化硫反应:CaO + SO3 = CaSO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应:CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O。
与稀硫酸反应:CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O。
与稀硝酸反应:CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O。
②与碳单质反应:CaO + 3C =高温= CaC2 + CO↑。
3.氢氧化钙
化学式:Ca(OH)2。
分类:中强碱。
物理性质:白色固体,微溶于水。
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) + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O。2CO2(足量) + Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2。
与二氧化硫反应:SO2(少量) + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O。2SO2(足量) + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2。
与三氧化硫反应:SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O。
与酸反应:
与稀盐酸反应:Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O。
与稀硫酸反应:Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应:Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O。
②热不稳定性:Ca(OH)2 =高温= CaO + H2O。
4.钙盐
化学性质:
①盐的通性:
与碱反应:Ca2+ + 2OH- = Ca(OH)2。
与盐反应:
与碳酸根离子反应:Ca2+ + CO32- = CaCO3↓。
与亚硫酸根离子反应:Ca2+ + SO32- = CaSO3↓。
与草酸根离子反应:Ca2+ + C2O42- = CaC2O4↓。
与硫酸根离子反应:Ca2+ + SO42- = CaSO4。
②水解性:
氮化钙水解:Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3↑。
碳化钙水解:CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + HC≡CH↑。
③与二氧化碳/二氧化硫反应:CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2。CaSO3 + H2O + SO2 = Ca(HSO3)2。
④热不稳定性:
碳酸氢钙受热分解:Ca(HCO3)2 =△= CaCO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢钙受热分解:Ca(HSO3)2 =△= CaSO3 + H2O + SO2↑。
实验室制二氧化碳:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑。
实验室制氟化氢:CaF2 + H2SO4(浓) =△= CaSO4 + 2HF↑。
四、锶
元素名称:锶。
元素符号:Sr。
原子序数:38。
在周期表中的位置:第五周期ⅡA族。
电子排布式:[Kr]5s2。
1.锶单质
化学式:Sr。
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Ca):2Sr + O2 =常温/点燃/△= 2SrO。
与氯气反应(类比Ca):Sr + Cl2 =点燃/△= SrCl2。
与溴单质反应(类比Ca):Sr + Br2 =△= SrBr2。
与碘单质反应(类比Ca):Sr + I2 =△= SrI2。
与硫单质反应(类比Ca):Sr + S =△= SrS。
与氮气反应(类比Ca):3Sr + N2 =点燃/△= Sr3N2。
与碳单质反应(类比Ca):Sr + 2C =高温= SrC2。
与氢气反应(类比Ca):Sr + H2 =高温= SrH2。
与水反应(类比Ca):Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2↑。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Ca):Sr + 2HCl = SrCl2 + H2↑。
与稀硫酸反应(类比Ca):Sr + H2SO4 = SrSO4 + H2↑。
②还原性:
与二氧化碳反应(类比Ca):2Sr + CO2 =点燃/△= 2SrO + C。
与二氧化硅反应(类比Ca):2Sr + 2SiO2 =点燃/△= 2SrO + Si。
2.氧化锶
化学式:SrO。
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CaO):SrO + H2O = Sr(OH)2。
与酸性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比CaO):SrO + CO2 = SrCO3。
与二氧化硫反应(类比CaO):SrO + SO2 = SrSO3。
与三氧化硫反应(类比CaO):SrO + SO3 = SrSO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比CaO):SrO + 2HCl = SrCl2 + H2O。
与稀硫酸反应(类比CaO):SrO + H2SO4 = SrSO4 + H2O。
与稀硝酸反应(类比CaO):SrO + 2HNO3 = Sr(NO3)2 + H2O。
②与碳单质反应:SrO + 3C =高温= SrC2 + CO↑。
3.氢氧化锶
化学式:Sr(OH)2。
分类:强碱。
物理性质:白色固体,能溶于水。
化学性质:
①碱性:
与酸性氧化物反应:
与二氧化碳反应(类比Ca(OH)2):CO2(少量) + Sr(OH)2 = SrCO3↓ + H2O。2CO2(足量) + Sr(OH)2 = Sr(HCO3)2。
与二氧化硫反应(类比Ca(OH)2):SO2(少量) + Sr(OH)2 = SrSO3↓ + H2O。2SO2(足量) + Sr(OH)2 = Sr(HSO3)2。
与三氧化硫反应(类比Ca(OH)2):SO3 + Sr(OH)2 = SrSO4。
与酸反应:
与稀盐酸反应(类比Ca(OH)2):Sr(OH)2 + 2HCl = SrCl2 + 2H2O。
与稀硫酸反应(类比Ca(OH)2):Sr(OH)2 + H2SO4 = SrSO4 + 2H2O。
与稀硝酸反应(类比Ca(OH)2):Sr(OH)2 + 2HNO3 = Sr(NO3)2 + 2H2O。
②热不稳定性(类比Ca(OH)2):Sr(OH)2 =高温= SrO + H2O。
4.锶盐
化学性质:
①盐的通性:
与盐反应:
与碳酸根离子反应(类比Ca2+):Sr2+ + CO32- = SrCO3↓。
与亚硫酸根离子反应(类比Ca2+):Sr2+ + SO32- = SrSO3↓。
与草酸根离子反应(类比Ca2+):Sr2+ + C2O42- = SrC2O4↓。
与硫酸根离子反应(类比Ca2+):Sr2+ + SO42- = SrSO4。
②水解性:
氮化锶水解(类比Ca3N2):Sr3N2 + 6H2O = 3Sr(OH)2 + 2NH3↑。
碳化锶水解(类比CaC2):SrC2 + 2H2O = Sr(OH)2 + HC≡CH↑。
③与二氧化碳/二氧化硫反应(类比CaCO3/CaSO3):SrCO3 + H2O + CO2 = Sr(HCO3)2。SrSO3 + H2O + SO2 = Sr(HSO3)2。
④热不稳定性:
碳酸氢锶受热分解(类比Ca(HCO3)2):Sr(HCO3)2 =△= SrCO3 + H2O + CO2↑。
亚硫酸氢锶受热分解(类比Ca(HSO3)2):Sr(HSO3)2 =△= SrSO3 + H2O + SO2↑。
五、钡
元素名称:钡。
元素符号:Ba。
原子序数:56。
在周期表中的位置:第六周期ⅡA族。
电子排布式:[Xe]6s2。