Щелочные металлы

Разобранные примеры

1. Пример 1

   При взаимодействии натрия с водой выделилось 4,48 л (н.у.) водорода. Сколько граммов натрия вступило в реакцию? ($A_r(Na)=23$)

   Решение

   1. Уравнение реакции: $\mathrm{2Na+2H_2O\to 2NaOH+H_2}$.
   2. Количество вещества водорода: $\nu(H_2) = \frac{4{,}48}{22{,}4} = 0{,}2$ моль.
   3. По уравнению, для выделения 1 моль $\mathrm{H_2}$ требуется 2 моль $\mathrm{Na}$. Значит, для 0,2 моль $\mathrm{H_2}$ нужно $0{,}2 \cdot 2 = 0{,}4$ моль натрия.
   4. Масса натрия: $m(Na) = 0{,}4 \cdot 23 = 9{,}2$ г. Ответ: 9,2 г.

2. Пример 2

   Какое утверждение о натрии неверно? А) Получается электролизом водного раствора соли. Б) При горении в кислороде образует преимущественно пероксид. В) На внешнем электронном слое находится один электрон.

   Решение

   Натрий — очень активный металл, поэтому при электролизе водного раствора его соли на катоде восстанавливаются молекулы воды с выделением водорода, а сам металл не осаждается. Натрий получают только электролизом расплавов. Значит, утверждение А неверно. Остальные верны: $\mathrm{Na}$ дает пероксид $\mathrm{Na_2O_2}$ и имеет 1 внешний электрон (группа 1). Ответ: Утверждение А неверно.

Проверьте себя

Сначала решите сами, потом откройте ответ.

1. 1

   Какое утверждение о щелочных металлах является верным?

   1. AВ природе встречаются только в свободном состоянии
   2. BПри горении в кислороде все образуют однотипные оксиды
   3. CС увеличением атомного номера температура плавления уменьшается
   4. DПолучаются электролизом их водных растворов
   5. EОбладают высокой твердостью
   Показать ответСкрыть ответ

   Правильный ответ: C С увеличением атомного номера температура плавления уменьшается

   У щелочных металлов с увеличением порядкового номера увеличивается радиус атома, что приводит к ослаблению металлической связи и, следовательно, к снижению температуры плавления.

2. 2

   Какие продукты образуются при реакции пероксида натрия ($\mathrm{Na_2O_2}$) с углекислым газом ($\mathrm{CO_2}$)?

   1. A$\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{O_2}$
   2. B$\mathrm{Na_2O}$ и $\mathrm{CO}$
   3. C$\mathrm{NaHCO_3}$ и $\mathrm{O_2}$
   4. D$\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{H_2O}$
   5. E$\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{CO_2}$
   Показать ответСкрыть ответ

   Правильный ответ: A $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{O_2}$

   Эта реакция используется для регенерации воздуха в замкнутых пространствах (например, подводных лодках): $\mathrm{2Na_2O_2+2CO_2\to 2Na_2CO_3+O_2}$.

3. 3

   Какова формула соединения, образующегося при взаимодействии лития с азотом?

   1. A$\mathrm{Li_3N}$
   2. B$\mathrm{LiN_3}$
   3. C$\mathrm{LiNO_3}$
   4. D$\mathrm{Li_2N}$
   5. E$\mathrm{LiN}$
   Показать ответСкрыть ответ

   Правильный ответ: A $\mathrm{Li_3N}$

   Литий — единственный щелочной металл, который реагирует с азотом при комнатной температуре, образуя нитрид: $\mathrm{6Li+N_2\to 2Li_3N}$. Заряд иона лития +1, а азота в нитридах -3.

Типичные ошибки

• Думать, что все щелочные металлы образуют оксиды (типа $\mathrm{Na_2O}$) при горении в кислороде. На самом деле натрий образует пероксид, а калий — супероксид.
• Считать, что активные металлы можно получить электролизом их водных растворов (на катоде вместо металла выделяется водород).