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金属钾的用途不算太广,主要是用来作为脱水剂,因为它能强烈地吸收水分。另外,在制造电子管时,也用它来吸收真实管内剩余的氧气与水汽。金属钾与金属钠的合金,熔点很低,在常温下是液体,可以用来代替水银制造温度计。

简介

钾元素符号为 K ,原子序数为 19,原子量39.0983,属周期系I A族,为碱金属的成员。英文名为Potassium metal,元素的英文名称来源于potash一词,含义是木灰碱。金属钾是一种很活泼的金属。
K

K

发现

钾是著名的英国化学家戴维在1807年发现的。钾,是银白色的金属,非常柔软,用小刀可以象切石蜡似的,把它切成一块块。钾的熔点很低,只有63℃。也就是说,在比沸水还要低的温度下,金属钾就熔化成水银般的液体了。金属钾很轻,甚至比水还轻!“金属比水轻”,这在当时简直是不可理解的事情。所以,在当时有不少人怀疑、反对戴维的见解,认为钾根本不能算是金属。直到1807年,英国H.戴维才用电解氢氧化钾熔体的方法制得较纯净金属钾 ,人们经过种种实验,这才最后使“钾是金属”这一点得到公认。

性质

物理属性

钾是银白色的软质金属,用小刀可以很容易的切动。钾的熔点只有约63℃。实验室中的金属钾通常保存在液体石蜡中,钠、钾保存在煤油中是不合理的!
金属钾在液体石蜡中会缓慢的氧化

金属钾在液体石蜡中会缓慢的氧化

空气中的氧气也会进入液体石蜡,即使在液体石蜡中,钾也会缓慢的氧化。

化学属性

金属钾的化学性质非常活泼。刚刚切开的金属钾的表面是银白色的,钾的化学性质比钠还要活泼,暴露在空气中,表面覆盖一层氧化钾、过氧化钾超氧化钾碳酸钾,使它失去金属光泽。这样,钾平时总是被小心地浸在液体石蜡里(一般的煤油会和金属钾缓慢的反应产生黄色的有机酸盐,故煤油不可以用来保存碱金属)。钾在空气中加热就会燃烧,它在有限量氧气中加热,生成氧化钾;在过量氧气中加热,生成过氧化钾超氧化钾混合物;如果把一小块钾投入水里,立即会吱吱发响,发生猛烈的化学反应,在水面上与氧气反应自燃发出紫色的火焰(分析纯钾中也含有1%的钠杂质,有时看到黄色的光),发出的热量可以将生成的氢气点燃,大块钾与水反应会猛烈爆炸!与水反应的方程式为: 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 。钾与水、冰或雪的反应在-100摄氏度时仍反应非常猛烈,生成氢氧化钾氢气,反应时放出的热量能使金属钾熔化,并引起钾和氢气燃烧钾与氢气发生反应,生成氢化钾。钾与所以的卤素都能发生剧烈反应,生成相应的卤化物。钾与氮气共热可生成不稳定的叠氮化钾。钾与汞形成钾汞齐,是还原剂。钾的氧化态为+1,只形成+1价的化合物。金属钾溶于液氨生成深蓝色液体,钾的液氨溶液久置或在铁的催化下会分解为氢气氨基钾。钾的液氨溶液与氧气作用生成超氧化钾,同臭氧作用生成臭氧化钾。金属钾非常活泼,贮存和使用都要注意安全,由钾引起的火灾,决不能用水或泡沫灭火剂扑灭。在大自然中,钾都是以化合物的状态存在着,自然界不存在游离态的金属钾。钾离子能使火焰呈淡紫色,可用焰色反应火焰光度计检测。
金属钾与水反应自燃

金属钾与水反应自燃

密度:0.86 g·cm-3
熔点:63.25℃
沸点:760℃

用途

钾的最重要的化合物,要算是氢氧化钾,俗称苛性钾。氢氧化钾是白色的固体,很易溶解在水里,具有很强的腐蚀性,是强碱之一。如果把羊毛线衣放在5%的氢氧化钾溶液里煮五分钟,那毛线衣便不见了——被氢氧化钾腐蚀掉了。所以使用时必须要小心!在工业上,人们用氢氧化钾制造肥皂、精炼石油与制造各种化工产品。
钾的最主要用途是制造钾肥。庄稼是非常需要钾的。庄稼缺乏钾,茎秆便不会硬挺直立,易倒伏,对外界的抵抗力也大大减强。平均起来,每收获一吨小麦或一吨马铃薯,就等于从土壤中取走五公斤钾;收获一吨甜萝卜,相当于取走二公斤钾。全世界平均每年要从土壤中取走2,500万吨钾!有入才有出,这也就是说,全世界每年必须至少要往土壤中施加合钾2,500万吨的钾肥!
含钾的化学肥料,主要有硝酸钾氯化钾硫酸钾碳酸钾。人们是从钾长石、海水等中提取钾的化合物。特别是海水,含有不少氯化钾。在农家肥料中,以草木灰,特别是向日葵灰,含钾最多,这是因为植物本来就从土壤中吸收了钾,那么,把它烧成灰后,灰中也就含有钾了。在每吨粪便中,大约含有六公斤钾。
由于钾比钠贵, 在一般情况下都用钠代替钾,钾盐的用途就比较少。主要用作化肥 ,玻璃工业 、焰火生产和肥皂工业的原料。超氧化钾吸收二氧化碳产生氧气,用于宇航。

制备

戴维在发现钾的实验中,用的是电解法,但在实际生产中却不能用此法,因为戴维用的是铂(Pt)电极,它不易与熔融的金属钾作用(但熔融的氢氧化钾会缓慢的腐蚀铂),实际生产中只能用石墨电极,熔融的金属钾能渗透到石墨中,侵蚀电极。还有钾太容易溶解在熔融氯化钾中,以致不能浮在电解槽的上部加以分离收集;同时,还因为钾在操作温度下迅速气化,增加了不安全因素。所以现在金属钾的生产方法都采用金属钠氯化钾的反应:
Na+KCl=K↑+NaCl(高温)。钾的沸点比钠低,不断地将钾的蒸气分离出去,就能使反应持续进行。用真空蒸馏法可将钾的纯度提高为99.99%。

灭火

金属钾很活泼,贮存和使用都要注意安全,由钾引起的火灾,决不能用水或泡沫灭火剂扑灭,而要用碳酸钠干粉。钾离子能使火焰呈紫色,可用焰色反应和火焰光度计检测。
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- 来自原声例句
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