Тема 7

Элементы 1, 2 и 3 групп

Что проверяют по спецификации:

Щелочные металлыЩёлочноземельные металлы и магнийЖёсткость водыАлюминий и его амфотерность

Суть за минуту

Щелочные металлы (I группа: Li, Na, K) — самые активные металлы: бурно реагируют с водой, их хранят под керосином. Щёлочноземельные (II группа: Ca, Sr, Ba) и магний чуть менее активны; соли кальция и магния определяют жёсткость воды. Алюминий (III группа) — амфотерный металл, реагирует и с кислотами, и со щелочами.

Главные формулы

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Щелочной металл + вода
CaCO3 → CaO + CO2 (t)
Обжиг известняка
Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O (t)
Устранение временной жёсткости кипячением
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
Амфотерность гидроксида алюминия

Понятия и термины

Окраска пламени
Li — карминово-красная, Na — жёлтая, K — фиолетовая, Ca — кирпично-красная, Ba — жёлто-зелёная
Временная жёсткость
Гидрокарбонаты Ca и Mg; устраняется кипячением
Постоянная жёсткость
Сульфаты и хлориды Ca и Mg; устраняется содой Na2CO3
Негашёная и гашёная известь
CaO и Ca(OH)2

Разбор темы

I и II группы

Щелочные металлы: мягкие, лёгкие, активность растёт от Li к Cs. Оксиды и гидроксиды — сильноосновные.

Кальций и его соединения: мел, мрамор, известняк (CaCO3), гипс (CaSO4·2H2O). CaO + H2O → Ca(OH)2 — гашение извести.

Алюминий

Защищён плотной оксидной плёнкой, поэтому не корродирует на воздухе.

Реагирует с кислотами и щелочами: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑.

Концентрированные HNO3 и H2SO4 на холоде пассивируют алюминий.

Примеры задач с решением

Задача 1Какой объём водорода (н. у.) выделится при взаимодействии 4,6 г натрия с водой?
  1. n(Na) = 4,6 / 23 = 0,2 моль.
  2. По уравнению 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 n(H2) = 0,2 / 2 = 0,1 моль.
  3. V = 0,1 · 22,4 = 2,24 л.
Ответ 2,24 л
Задача 2Сколько граммов CaO и литров CO2 (н. у.) образуется при обжиге 10 г CaCO3?
  1. M(CaCO3) = 100 г/моль, n = 0,1 моль.
  2. n(CaO) = n(CO2) = 0,1 моль.
  3. m(CaO) = 0,1 · 56 = 5,6 г; V(CO2) = 0,1 · 22,4 = 2,24 л.
Ответ 5,6 г CaO, 2,24 л CO2

Частые ловушки на ЕНТ

  • Временную жёсткость устраняют кипячением, постоянную — содой.
  • Алюминий реагирует со щелочами, магний — нет.
  • Натрий окрашивает пламя в жёлтый, калий — в фиолетовый.

Запомнить

Пламя: «Литий — красный, натрий — жёлтый, калий — фиолетовый».

Проверь себя

1. Какой гидроксид амфотерный?
  1. NaOH
  2. Mg(OH)2
  3. Al(OH)3
  4. Ca(OH)2
Показать ответ

Al(OH)3 Реагирует и с кислотами, и со щелочами.

2. Как устранить временную жёсткость воды?
  1. Кипячением
  2. Добавлением NaCl
  3. Охлаждением
  4. Хлорированием
Показать ответ

Кипячением Гидрокарбонаты разлагаются до осадка CaCO3.

3. В какой цвет калий окрашивает пламя?
  1. Жёлтый
  2. Красный
  3. Фиолетовый
  4. Зелёный
Показать ответ

Фиолетовый Фиолетовый.

Связанные темы

6. Металлы и неметаллы. Производство металлов8. Элементы 14 группы: углерод и кремний18. Задачи: выход, олеум, смеси, пластинка, электролиз

Узнай свой уровень: бесплатная диагностика ЕНТ