解放军文职招聘考试碱金属和碱土金属的化合物
碱金属和碱土金属的化合物
一、氧化物
1 、普通氧化物
碱金属在空气中燃烧时,只有锂生成普通氧化物 Li 2 O ,钠生成过氧化物 Na 2 O 2 ,钾、铷、铯生成超氧化物 MO 2 ( M=K 、 Rb 、 Cs )。要制备除锂以外的其它碱金属的普通氧化物,必须用其它方法。
碱土金属在室温或加热时与氧化合,一般只生成普通氧化物 MO 。但实际生产中常从它们的碳酸盐或硝酸盐加热分解制备。
2 、过氧化物
过氧化物是含有过氧基( -O-O- )的化合物,除铍外,碱金属、碱土金属在一定条件下都能形成过氧化物。常见的是过氧化钠。
过氧化钠 Na 2 O 2 呈强碱性,含有过氧离子,在碱性介质中过氧化钠是一种强氧化剂,常用作氧化分解矿石的熔剂。例如:
Cr 2 O 3 + 3Na 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + Na 2 O
MnO 2 + Na 2 O 2 = Na 2 MnO 4
Na 2 O 2 与水作用产生 H 2 O 2 , H 2 O 2 立即分解放出氧气。
所以过氧化钠常用作纺织品、麦杆、羽毛等的漂白剂和氧气发生剂。
在潮湿的空气中,过氧化钠能吸收二氧化碳气并放出氧气:
2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 ↑
因此过氧化钠广泛用于防毒面具、高空飞行和潜水艇里,吸收人们放出的二氧化碳气并供给氧气。
在酸性介质中,当遇到像高锰酸钾这样的强氧化剂时,过氧化钠就显还原性了,过氧离子被氧化成氧气单质:
5O22 - + 2MnO 4 - + 16H + → 2Mn 2+ + 5O 2 ↑ + 8H 2 O
3 、超氧化物
超氧化钾 KO 2 、超氧化铷 RbO 2 和超氧化铯 CsO 2 中都含有超氧离子,因为超氧离子中有一个未成对的电子,所以超氧化物有顺磁性并呈现出颜色。超氧化钾是橙黄色,超氧化铷是深棕色,超氧化铯是深黄色。
超氧化物都是强氧化剂,与水剧烈地反应放出氧气和过氧化氢 :
2MO 2 + 2H 2 O == O 2 ↑+ H 2 O 2 + 2MOH (M = K 、 Rb 、 Cs)
超氧化物还能除去二氧化碳气并再生出氧气,可以用于急救器、潜水和登山等方面。
4MO 2 + 2CO 2 == 2M 2 CO 3 + 3O 2 (M = K 、 Rb 、 Cs)
4 、臭氧化物
钾、铷、铯的氢氧化物与臭氧反应,可得臭氧化物
3KOH (S) + 2O 3(g) → 2KO 3(S) + KOH + H 2 O (S) + 1/3O 2
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