ОВР СО щелочными металлами и их соединениями

Щёлочи: СО щелочного металла не меняется, выполняет роль среды для реакции

NaOH + S → Na₂S + Na₂SO₃+ H₂O (сера переходит в СО -2 и +4)

Уникальным является также взаимодействие щелочей с кислотным оксидом NO₂, который соответствует сразу двум кислотам - и азотной, и азотистой.

LiOH + NO₂ → LiNO₂ + LiNO₃ + H₂O

NaOH + Cl₂ → NaClO + NaCl + H₂O (без нагревания хлор переходит в СО +1 и -1)

NaOH + Cl₂ → NaClO₃ + NaCl + H₂O (с нагреванием хлор переходит в СО +5 и -1)

Подобная схема универсальная для брома и для йода. С серой реакция протекает схожим образом:

NaOH + I₂ → NaIO + NaI + H₂O (без нагревания)

Гипохлорит калия

NaOH + I₂ → NaIO₃ + NaI + H₂O (с нагреванием)

Хлорат калия

Металл – восстановитель, отдаёт электроны

2Na + O₂ → Na₂O₂

Пероксид, надпероксид окислители

2NaI + Na₂O₂ + 2H₂SO₄ → I₂ + 2Na₂SO₄ + 2H₂O В кислой среде йод окисляется до СО 0.

2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂

4KO₂ + 2CO₂ → 2K₂CO₃ + 3O₂с кислотными оксидами образуются соли

Na₂O₂ + 2H₂O → 2NaOH + H₂O₂вода превращается с перекись, образуется щелочь

2KO₂ + 2H₂O → 2KOH + H₂O₂ + O₂

K₂O₄ + 2 H₂O = 2 KOH + H₂O₂ + O₂

Соли калия – хроматы и бихроматы- сильные окислители – используются в ОВР

Взаимопревращение хроматов и дихроматов

Оксиду хрома (VI) соответствуют сразу две кислоты – хромовая Н₂CrO₄и дихромовая Н₂Cr₂O_7, Хромат калия K₂CrO₄и дихромат калия K₂Cr₂O₇– соли этих кислот. Хроматы – желтого цвета, дихроматы – оранжевого. В кислой среде хромат-ион превращается в дихромат-ион. В присутствии щелочи дихроматы снова становятся хроматами. Хромат калия превращаем в дихромат, добавляя кислоту. Желтый раствор становится оранжевым.

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ = K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

В стакан с дихроматом калия добавляем щелочь, оранжевый раствор становится желтым – дихроматы превращаются в хроматы.

K₂Cr₂O₇+ 2KOH = 2K₂CrO₄ + H₂O

2KCrO₂ + 3H₂O₂ + 2KOH → 2K₂CrO₄ + 4H₂O

1. При пропускании сероводорода через подкисленный серной кислотой раствор дихромата оранжевая окраска раствора переходит в зелёную и одновременно жидкость становится мутной вследствие выделения серы:

K₂Cr₂O₇+3H₂S+4H₂SO₄>Cr₂(SO₄)₃+3S+K₂SO₄+7H₂O

2. При действии концентрированной соляной кислоты на дихромат калия выделяется хлор и получается зелёный раствор, содержащий хлорид хрома (III):

K₂Cr₂O₇+14HCl = 2CrCl₃+3Cl₂+2KCl+7H₂O

3. Если пропускать диоксид серы через концентрированный раствор дихромата калия, содержащий достаточное количество серной кислоты, то образуются эквимолекулярные количества сульфатов калия и хрома (III):

K₂Cr₂O₇+3SO₂+H₂SO4=Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O

Вопросы и задания

Верны ли следующие суждения о металлах и их соединениях?

А. Калий обладает более выраженными металлическими свойствами, чем магний.

Б. Оксид натрия проявляет более выраженные основные свойства, чем оксид алюминия.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Решение.

Основные свойства оксидов и гидроксидов и металлические свойства элементов усиливаются по периоду справа налево и по группе сверху вниз, поэтому оба утверждения верны.

Верны ли следующие суждения о свойствах щелочных металлов и их соединений?

А. Все щелочные металлы реагируют с кислородом только при повышенной температуре.

Б. Оксиды щелочных металлов проявляют амфотерные свойства.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Решение.

Не все щелочные металлы реагируют с кислородом только при повышенной температуре - в зависимости от степени измельченности и активности, они с разной скоростью реагируют с кислородом.

Верны ли следующие суждения о строении атомов и свойствах щелочных металлов?

А. Атомы щелочных металлов в основном состоянии имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня n s ¹.

Б. Все щелочные металлы способны взаимодействовать с водой при обычной температуре.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Решение.

Атомы щелочных металлов в основном состоянии действительно имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня n s ¹.

Все щелочные металлы взаимодействуют с водой при обычной температуре.

Верны ли следующие суждения о металлах и их соединениях?

А. Восстановительные свойства у калия выражены сильнее, чем у магния.

Б. Высшие оксиды металлов IA группы имеют состав.R2O

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Решение.

Калий находится левее и ниже магния в Периодической системе, поэтому его восстановительные свойства выражены сильнее, чем у магния.

Высшие оксиды металлов IA группы действительно имеют состав.

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, которые взаимодействуют с водой при обычной температуре.

1) магний и углерод

2) фтор и натрий

3) калий и стронций

4) азот и алюминий

5) железо и серебро

Решение.

Натрий и калий — щелочные металлы, стронций — щелочноземельный, при обычных условиях взаимодействуют с водой с образованием щелочи и водорода. Фтор активно реагирует с водой с образованием кислорода.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые реагируют с серой и азотом.

1) H₂O

2) Mg

3) концентрированная H₂SO₄

4) Li

5) раствор KOH

Решение.

Азот — малореакционоспособное соединение. Среди представленных вариантов он реагирует только с магнием и литием при нагревании с образованием нитрида магния.

Ответ: 24.

Из предложенного перечня выберите два вещества, при взаимодействии которых с водой образуется щёлочь.

1) алюминий

2) магний

3) барий

4) цинк

5) натрий

Решение.

Только гидроксид бария и натрия растворимы в воде, поэтому только при взаимодействии воды с барием или натрием образуется щелочь.

Ответ: 35

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые при взаимодействии с водой не образуют щёлочь.

1) калий

2) магний

3) серебро

4) барий

5) натрий

Решение.

Гидроксид магния малорастворим, поэтому не является щелочью, а серебро с водой не реагирует.

Ответ: 23.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые с щелочами не взаимодействуют.

1) алюминий

2) натрий

3) бром

4) сера

5) магний

Решение.

Алюминий — амфотерный металл, реагирует со щелочами.

Натрий — щелочной металл с щелочами не реагирует.

Бром — диспропорционирует в щелочи.

Сера также диспропорционирует с образованием сульфита и сульфида металла.

Магний — типичный металл, со щелочью не реагирует.

Ответ: 25

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые взаимодействуют с щелочами.

1) алюминий

2) кислород

3) железо

4) углерод

5) сера

Решение.

Среди перечисленных веществ со щелочью реагирует только сера и алюминий — сера диспропорционирует с образованием сульфита и сульфида металла, а алюминий является амфотерным металлом, который реагирует со щелочами.

Ответ: 15.

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует оксид цинка.

1) гидроксид натрия

2) оксид серы (VI)

3) оксид азота (II)

4) вода

5) сульфат калия

Оксид цинка как амфотерный оксид будет реагировать с щелочами и кислотными оксидами.

Ответ: 12.

Из предложенного перечня простых веществ выберите два, которые реагируют c щелочами при обычных условиях.

) медь

2) хлор

3) алюминий

4) магний

5) марганец

Решение.

Хлор (2) реагирует с щелочами с образованием смеси солей хлорноватистой и соляной кислот.

Алюминий (3) — амфотерный металл — легко реагирует с щелочами.

Ответ: 23.

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых взаимодействует оксид цинка.

1) гидроксид натрия

2) оксид серы (VI)

3) оксид азота (II)

4) вода

5) сульфат калия

Решение.

Оксид цинка как амфотерный оксид будет реагировать с щелочами и кислотными оксидами.

Ответ: 12.

Из предложенного списка реактивов выберите два, которые способны растворить фосфор.

1) вода

2) разбавленная соляная кислота

3) концентрированная азотная кислота

4) концентрированная щёлочь

5) насыщенный раствор хлорида натрия

Решение.

В воде фосфор не растворяется. Но его легко растворяют концентрированная азотная кислота и концентрированная щелочь.

Ответ: 34.

Из предложенного списка выберите два вещества, которые реагируют с бромом в обычных условиях.

1) азот

2) раствор гидроксида калия

3) сероводород

4) соляная кислота

5) углекислый газ

Решение.

Бром при обычных условиях реагирует с сероводородом, так как является активнее серы, а так же реагирует с растворами щелочей.

Ответ: 23.

Из предложенного перечня выберите два простых вещества, которые реагируют с щелочами.

1) фтор

2) натрий

3) водород

4) хлор

5) магний

Решение.

Фтор, хлор и другие галогены, реагируют со щелочами, состав продуктов зависит от температуры.

Ответ: 14.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые могут реагировать и с соляной кислотой, и с раствором гидроксида натрия.

1) алюминий

2) магний

3) цинк

4) калий

5) хлор

Решение.

Алюминий и цинк — амфотерные металлы, поэтому реагируют и с кислотами и со щелочами.

Ответ: 13.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые взаимодействуют с раствором гидроксида лития.

1) цинк

2) золото

3) медь

4) алюминий

5) никель

Решение.

С этой щелочью будет реагировать цинк и алюминий.

Ответ: 14.

Из предложенного перечня простых веществ выберите два, которые реагируют с раствором щёлочи при обычных условиях.

1) бром

2) азот

3) углерод

4) медь

5) алюминий

Решение.

Разберём каждый вариант.

1. Бром реагирует с щелочами, как и другие галогены, с образованием соли.

2. Азот химически инертен.

3. С щелочами категорически не вступает в реакцию.

4. Медь малоактивный металл, не являющийся амфотерным, реагирует с концентрированными кислотами, но не с щелочами.

5. Алюминий амфотерный, вступает в реакцию с щелочами, образуя комплексную соль.

Ответ: 15.

Из предложенного списка простых веществ выберите два, которые реагируют с разбавленными растворами щелочей при обычных условиях.

1) кислород

2) магний

3) хлор

4) алюминий

5) серебро

Решение.

С разбавленными растворами щелочей реагируют амфотерные металлы, их оксиды и гидроксиды, также галогены, кислотные оксиды и кислоты, соли (если образуется газ, вода или осадок).

Ответ: 34.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые образуют щёлочь при взаимодействии с водой.

1) калий

2) алюминий

3) азот

4) фтор

5) кальций

Решение.

Только гидроксид калия и кальция растворимы в воде, поэтому только при взаимодействии воды с калием или кальцием образуется щелочь.

Ответ: 15.

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые с щелочами не взаимодействуют.

1) цинк