碱土金属元素

一、铍

元素名称

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

      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

    与反应:

      与稀盐酸反应:Be + 2HCl = BeCl2 + H2

      与稀硫酸反应:Be + H2SO4 = BeSO4 + H2

    与反应(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

    与反应:Be2+ + 2OH-(少量) = Be(OH)2Be2+ + 4OH-(足量) = [Be(OH)4]2- / Be2+ + 4OH- = BeO22- + 2H2O

    与反应:

      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

    与反应:2H+(少量) + [Be(OH)4]2- = Be(OH)2↓ + 2H2O / 2H+(少量) + BeO22- = Be(OH)24H+(足量) + [Be(OH)4]2- = Be2+ + 4H2O / 4H+(足量) + BeO22- = Be2+ + 2H2O

    与反应:

      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

    与反应:4H+ + [BeF4]2- = Be2+ + 4HF

    与反应:

      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)2BeSO3 + 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

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

    与反应:Mg + 2H2O =△= Mg(OH)2 + H2

    与反应:

      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

    与反应:MgO + H2O =△= Mg(OH)2

    氧化镁与酸性氧化物不反应

    与反应:

      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

    与反应:Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

    与反应:

      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)2MgSO3 + 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

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 

      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

    与反应:Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

    与反应:

      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。

碱土金属元素

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