人教微专题17 金属及其化合物制备流程（Li）-备战2022年高考化学考点微专题（解析版）.doc

微专题17 金属及其化合物制备流程（Li）
一、物质概况：
金属锂为一种银白色的轻金属;熔点为180.54°C，沸点1342°C，密度0.534克/厘米³，硬度0.6。金属锂可溶于液氨。锂与其它碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属***化物中，只有***化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用此来鉴定锂。锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用途。
二、物理性质：
银白色金属。质较软，可用刀切割。是最轻的金属，密度比所有的油和液态烃都小，故应存放于固体石蜡或者白凡士林中(在液体石蜡中锂也会浮起)。
锂的密度非常小，仅有0.534g/cm³，为非气态单质中最小的一个。
因为锂原子半径小，故其比起其他的碱金属，压缩性最小，硬度最大，熔点最高。
温度高于-117℃时，金属锂是典型的体心立方结构，但当温度降至-201℃时，开始转变为面心立方结构，温度越低，转变程度越大，但是转变不完全。在20℃时，锂的晶格常数为3.50Å，电导约为银的五分之一。*锂容易地与铁以外的任意一种金属熔合。
锂的焰色反应为紫红色。
三、化学性质：
锂(Lithium)，是一种化学元素，是金属活动性较强的金属(金属性最强的金属是铯)，它的化学符号是Li，它的原子序数是3，三个电子其中两个分布在K层，另一个在L层。锂是所有金属中最轻的。因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层，使得锂容易极化其他的分子或离子，自己本身却不容易极化。这一点就影响到它和它的化合物的稳定性。
虽然锂的氢标电势是最负的，已经达到-3.045，但由于氢氧化锂溶解度不大而且锂与水反应时放热不能使锂融化，所以锂与水反应还不如钠剧烈，反应在进行一段时间后，锂表面的氮氧化物膜被溶解，从而使反应更加剧烈。在500℃左右容易与氢发生反应，产生氢化锂，是唯一能生成稳定得足以熔融而不分解的氢化物的碱金属，电离能5.392电子伏特，与氧、氮、硫等均能化合，是唯一的与氮在室温下反应，生成
氮化锂(Li₃N)的碱金属。由于易受氧化而变暗。如果将锂丢进浓硫酸，那么它将在硫酸上快速浮动，燃烧并爆炸。如果将锂和***酸钾混合(震荡或研磨)，它也有可能发生爆炸式的反应。
锂的一些反应的化学反应方程式如下:
4 Li + O₂ = 2 Li₂O (反应条件:自发反应，或者加热，或者点燃)(燃烧猛烈)
6 Li + N₂ = 2 Li₃N(反应条件:自发反应，或者加热，或者点燃)
2 Li + S = Li₂S (该反应放出大量热，爆炸!)
2 Li + 2 H₂O = 2 LiOH + H₂↑(现象:锂浮动在水面上，迅速反应，放出无色气体)
2 Li + 2 CH₃CH₂OH(乙醇) = 2 CH₃CH₂OLi(乙醇锂) + H₂↑
4 Li + TiCl₄ = Ti + 4 LiCl
2 Li + 2 NH₃(l.) = 2 LiNH₂ + H₂↑
氢化锂遇水发生猛烈的化学反应，产生大量的氢气。两公斤氢化锂分解后，可以放出氢气566千升。氢化锂的确是名不虚传的"制造氢气的工厂"。第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的氢气源--氢化锂丸作应急之用。飞机失事坠落在水面时，只要一碰到水，氢化锂就立即与水发生反应，释放出大量的氢气，使救生设备(救生艇、救生衣、讯号气球等)充气膨胀。
四、工业制备：
工业上可以用如下的方法制备锂单质:
将***化锂在不超过其熔点(602℃)的温度下灼烧干燥1h。
使用经过氢氧化钾脱水干燥的、新蒸馏的吡啶溶解上述***化锂，制成11.81%的***化锂的吡啶溶液作为电解液。用石墨板作阳极，光洁的铂片或铁片作阴极，无隔膜。电解时采用的电压为1.4V，电流密度为0.2~0.3A/100c㎡。
五、工业用途：
锂主要以硬脂酸锂的形式用作润滑脂的增稠剂。这种润滑剂兼有高抗水性、耐高温和良好的低温性能。锂化物用于陶瓷制品中，以起到助溶剂的作用。在冶金工业中也用来作脱氧剂或脱***剂，以及铅基轴承合金。锂也是铍、镁、铝轻质合金的重要成分。重要途径之一就是发展向锂电池这样的
新型电池。硼氢化锂和氢化铝锂，在有机化学反应中被广泛用做还原剂。
锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展，电池行业已经成为锂最大的消费领域。此外，碳酸锂是陶瓷产业减能耗、环保的有效途径之一，对锂的需求量也将会提高。与此同时，锂在玻璃中的各种新作用也在不断被发现，玻璃行业对锂的需求仍将保持增长。因而，玻璃和陶瓷行业成为了锂的第二大消