Получение

Гидроксиды лития, натрия и калия получают электролизом концентрированных растворов их хлоридов, при этом на катоде выделяется водород, на аноде образуется хлор:

2NaCl + 2H₂O H₂ + 2NaOH + Cl₂.

Гидроксиды рубидия и цезия получают из их солей при помощи обменных реакций:

Rb₂SO₄ + Ba(OH)₂ = 2RbOH + BaSO₄.

Примеры решения задач

Задача 1. Запишите уравнения реакций взаимодействия между литием и следующими веществами:

а) азотом;

б) кислородом;

в) аммиаком;

г) водой.

Решение:

А) Реакция взаимодействия лития с азотом протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:

6Li + N₂ = 2Li₃N.

Б) При взаимодействии с кислородом литий образует оксид:

4Li + O₂ = 2Li₂O.

В) С аммиаком литий дает амид лития:

2Li + 2NH₃ = 2LiNH₂ + H₂.

Г) В результате взаимодействия лития с водой образуется гидроксид лития и выделяется водород:

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂.

Задача 2. Вычислите объем воды, в котором необходимо растворить 2,3 г металлического натрия для получения 5 %-ного раствора гидроксида натрия.

Дано:

m (Na) = 2,3 г

ω (NaOH) = 5 %

ρ (H₂O) = 1 г/мл

Найти:

V (H₂O)

Решение:

Запишем уравнение реакции взаимодействия металлического натрия с водой:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂.

Для вычисления массы воды, необходимой для приготовления раствора гидроксида натрия и взаимодействия натрия с водой, нужно знать массу образовавшегося гидроксида натрия. По уравнению реакции 1 моль натрия соответствует 1 моль гидроксида натрия. Вычислим количество натрия:

(моль),

следовательно, гидроксида натрия образуется 0,1 моль или 4 г (m = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г)).

Масса воды сложится из массы воды, участвующей в реакции, и массы воды, необходимой для приготовления раствора. Вычислим массу воды, пошедшей на реакцию: по уравнению взаимодействия соотношение n (Na) : n (H₂O) = 1 : 1, так как растворяется 0,1 моль натрия, то затрачивается 0,1 моль воды или 1,8 г (m = n · M = 0,1 · 18 = 1,8 (г)). Массу воды, необходимую для приготовления раствора, вычислим из определения массовой доли:

= ,

отсюда:

 (г).

Тогда общая масса воды равна:

m (H₂O) = m (H₂O)_{реакция} + m (H₂O)_{раствор} = 1,8 + 76 = 77,8 (г).

Объем воды определим по формуле, связывающей объем, массу и плотность жидкости:

 (мл).

Ответ: V (H₂O) = 77,8 мл.

Задачи для самостоятельного решения

1. Запишите уравнения реакций между калием и следующими веществами:

а) водородом;

б) кислородом;

в) водой;

г) нитратом калия.

2. Запишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Na Na₂O₂ Na₂O NaOH HCOONa.

Укажите условия протекания реакций.

3. Запишите уравнения реакций между водой и следующими веществами:

а) пероксидом натрия;

б) надпероксидом калия;

в) озонидом калия.

4. 16,8 г питьевой соды прокалили, и твердый остаток растворили в 100 г воды. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: w(Na₂CO₃) = 0,1.

5. Смесь гидридов калия и натрия массой 44,8 г обработали водой. В результате химического взаимодействия выделилось 13,44 л газа водорода (н. у.). Вычислите массовые доли гидридов в исходной смеси.

Ответ: w(NaH)= 0,55; w(KH) = 0,45.