干货---最全的主族元素及其化合物的用途(每族一篇,共8篇,成系列).pdfVIP

化学干货各族元素及其化合物的用途（1）

第IA族

冯芳芳

氢

1.单质氢气的用途:

氢气在工业上有许多重要应用：化学工业-合成氨；石油裂解加氢、煤炭的加

氢液化、油脂加氢固化、塑料合成，无机有机精细化工合成等等；冶金工业-钢

铁冶金，铁矿石直接氢还原制海绵铁，然后在氢氛中直接炼钢、钨钼等希有金属

冶炼等。以上这些应用大概用掉了世界氢产量的90％。这些用途依赖于氢的独

特物理和化学性质，是其他物质所不能替代的。氢气还有一些其他少量用途，例

如充装氢气球、无线电元件的烧氢、科学实验中的还原性载气或还原性保护气氛、

原子核科研中作为靶核或核反应产物的检定介质等。

2.氢在能源方面的应用:

氢气属二级能源，需要用另一种有效能源从水中制取。但由于它燃烧后生成

水，不会污染环境，成为21世纪非常有前途的无污染能源之一。它具有以下优

点:

l)原料来源于地球上贮量丰富的水，因而资源不受限制。

2)氢气燃烧时发热量很大，其燃烧热为同质量石油燃烧的三倍。作为一种动力

燃料，氢气在许多方面比汽油和柴油更优胜，用氢的发动机更易发动，特别是在

寒冷的气候里。

3)氢气作为燃料的最大优点是它燃烧后生成物是水，不会污染环境。

4)有可能实现能源的贮存，也有可能实行经济、高效的输送。

锂

1.单质锂的用途:

锂的用途越来越广泛，如锂和锂合金是一种理想的高能燃料。锂电池是一种

高能电池。LiBH是一种很好的贮氢材料。锂在核动力技术中将起重要作用，它

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是较理想的反应堆传热介质，热容量大(接近水)、液态范围宽(453.5~1615K)、

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粘度小、比重小、蒸气压低。Li、Li被中子轰击都可得到氚，Li与氚可以进

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行热核反应,受控热核聚变反应堆可以用氚和锂作燃料。锂合金也是良好的轻质

结构材料。在金属熔炼中常用Li作除气剂,除去溶解在熔融金属中的氮气和氧气。

2.锂的化合物的用途:

a.铌(或钽)酸锂:锂的铌酸盐和钽酸盐是著名的激光材料。

b.LiH:在有机合成中作还原剂。

钠

1.单质钠的用途:

钠是很好的还原剂，在真空中或稀有气体保护下用来生产某些稀有金属。钠

汞齐在有机合成中作还原剂。钠在实验中常用来除去残留在各种有机溶剂中的微

量水分。

钠是生命元素，正常成人体内钠总量约为90g。钠的主要功能是维持人体细

胞外液的渗透压。食盐不仅使食物鲜美，还是人体获取钠元素的主要来源；但如

果人体内钠盐积聚过多，就会改变渗透压，使血压增高，诱发心脏病。因此有高

血压或心脏病的人，在饮食中必须控制食盐的摄入量。

2.钠的化合物的用途：

a.Na2O2:可作氧化剂,漂白剂和氧气发生剂。

b.NaOH:一种重要的化工基本原料,在工业和科学研究上有很多重要用途。

c.NaCl:除供食用外,它是制取金属钠,NaOH,Na2CO3,Cl2和HCl等多种化工产品

的基本原料。冰盐混合物可作为致冷剂。

d.NaSO:NaSO·10HO俗称芒硝，由于它有很大的熔化热(253kJ·kg-1)，是

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一种较好的相变贮热材料的主要组分(此外还有CaCl6H·O、

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NaHPO4·12H2O、NaSO5HO等)可用于低温贮存太阳能。白天它吸收太阳

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能而熔融，夜间冷却结晶就释放出热能。无水硫酸钠俗称元明粉，大量用于玻璃、

造纸、水玻璃、陶瓷等工业中，也用于制硫化钠和硫代硫酸钠等。

钾

1.单质钾的用途:

碱金属在常温下能形成液态合金(如77.2%K和22.8%Na，熔点260.7K),由于

它具有较高的比热和较宽的液化范围而被用作核反应堆的冷却剂。

钾是生物必需