Дано
Перечень соединений:
Ca(OH)4, Be(OH)2, Sr(OH)3, KOH, Mg(OH)2, CsOH, RbOH, Pb(OH)2.
Решение
Щелочи — это растворимые в воде гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. К ним относятся NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.
В перечне есть соединения с неверными формулами:
- Ca(OH)4 не существует — кальций двухвалентен, правильная формула Ca(OH)2.
- Sr(OH)3 не существует — стронций двухвалентен, правильная формула Sr(OH)2.
С учетом исправления к щелочам относятся:
Ca(OH)2, Sr(OH)2, KOH, CsOH, RbOH.
Be(OH)2 и Pb(OH)2 — амфотерные гидроксиды, Mg(OH)2 — малорастворимое основание, поэтому их к щелочам не относят.
Получение гидроксида калия в промышленности:
- Электролиз раствора хлорида калия:
2KCl + 2H2O -> 2KOH + H2 + Cl2.
- Обменная реакция карбоната калия с гидроксидом кальция:
K2CO3 + Ca(OH)2 -> 2KOH + CaCO3.
Теперь рассмотрим, с какими веществами реагирует KOH.
- Серная кислота (кислота):
2KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O.
- Гидроксид алюминия (амфотерный гидроксид):
KOH + Al(OH)3 -> K[Al(OH)4] (в растворе).
При сплавлении возможно: KOH + Al(OH)3 -> KAlO2 + 2H2O.
- Гидроксид железа(II) — реагировать с KOH не будет, так как оба являются основаниями.
- Хлорид натрия — реакция не идет, так как не образуется осадок, газ или вода.
- Сульфат никеля(II) — обменная реакция с образованием осадка:
2KOH + NiSO4 -> Ni(OH)2 (осадок) + K2SO4.
- Оксид хлора(I) — кислотный оксид:
2KOH + Cl2O -> 2KClO + H2O.
Ответ
Щелочи: Ca(OH)2, Sr(OH)2, KOH, CsOH, RbOH.
Промышленный способ получения KOH: электролиз раствора KCl:
2KCl + 2H2O -> 2KOH + H2 + Cl2.
KOH реагирует с:
- серной кислотой: 2KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O;
- гидроксидом алюминия: KOH + Al(OH)3 -> K[Al(OH)4];
- сульфатом никеля(II): 2KOH + NiSO4 -> Ni(OH)2 + K2SO4;
- оксидом хлора(I): 2KOH + Cl2O -> 2KClO + H2O.
С гидроксидом железа(II) и хлоридом натрия реакций нет.
Ответ: щелочи — Ca(OH)2, Sr(OH)2, KOH, CsOH, RbOH; KOH получают электролизом KCl; KOH реагирует с H2SO4, Al(OH)3, NiSO4, Cl2O.
