Металлы главных подгрупп: щелочные металлы, кальций, алюминий

ХимияМеталлы

Текст урока
Металлы · Тема 25 / 35

Металлы главных подгрупп: щелочные металлы, кальций, алюминий

Этот урок проведём в день ремонта в бабушкином доме: утром мастер гасит известь, днём чистят накипь в чайнике, вечером щёлочью прочищают раковину. За каждым событием стоят металлы главных подгрупп — натрий, калий, кальций, алюминий — и их соединения. Мы увидим их свойства в анимациях, научимся расчётам и решим задания ГЭЦ.

≈ 50 минутГлав: 5Заданий ГЭЦ: 5материал 9–11 классов

После урока ты сможешь

  • объяснять строение, свойства и изменение активности щелочных металлов;
  • различать оксид, пероксид и надпероксид;
  • знать свойства и применение соединений кальция (CaO, Ca(OH)₂, гипс);
  • знать виды жёсткости воды и способы её устранения;
  • показывать уравнениями амфотерность алюминия, Al₂O₃ и Al(OH)₃.

Перед началом вспомни

  • Периодическая система, электронное строение атома.
  • Оксиды, основания, соли; реакции ионного обмена.
  • Количество вещества: n = m/M, V = n · 22,4 л/моль.

Содержание

  1. ВведениеСитуация: гасят известьистория и предположение
  2. Глава 1Щелочные металлыns¹, реакция с водой, оксид–пероксид–надпероксид
  3. Глава 2Соединения натрия и калияNaOH, сода, пероксид, удобрения
  4. Глава 3Кальций и его соединенияCa, CaO, Ca(OH)₂, гипс
  5. Глава 4Жёсткость водывременная и постоянная жёсткость, накипь
  6. Глава 5Алюминий. Амфотерные оксид и гидроксидоксидная плёнка, реакция со щёлочью, амфотерность
  7. ПрактикумТренировка на экзаменационных заданияхзаданий ГЭЦ: 1, с ответом и официальным пояснением
  8. ИтогиЗапомникраткий итог и типичные ошибки
  9. ИтогиСамостоятельная работазаданий: 6, от простых к сложным
Введение

Ситуация: гасят известь

История

В субботу в бабушкином доме начинается ремонт. Мастер во дворе готовится белить стены: высыпает в металлическую бочку мешок белых камешков — негашёную известь (CaO) — и доливает воду из ведра. Через несколько минут смесь сама закипает, из бочки валит пар, камни рассыпаются в белое тесто. Мастер отводит ученика в сторону: «Не подходи близко, брызнет — известь обжигает глаза!»

Ученику интересно: огня нет — откуда тепло? Это реакция оксида кальция с водой. Мастер взял 5,6 кг негашёной извести. Сколько кг гашёной извести (Ca(OH)₂) получится и сколько воды на это уйдёт?

В бочке кипит известь, поднимается пар; в круге CaO соединяется с молекулой воды и становится Ca(OH)₂.Сначала предположи

Как ты думаешь, сколько кг Ca(OH)₂ получится из 5,6 кг CaO? Ответ рассчитаем в 3-й главе.

Кальций — металл IIA-группы, натрий и калий — IA-группы, алюминий — IIIA-группы. Эти металлы «главных подгрупп» повсюду в быту: поваренная соль, сода, известь, гипс, алюминиевая посуда и фольга. В этом уроке пройдём от щелочных металлов к кальцию, жёсткости воды и алюминию — весь день вместе с событиями ремонта в бабушкином доме.

Глава 1

Щелочные металлы

Металлы IA-группы — Li, Na, K, Rb, Cs, Fr — называют щелочными: их гидроксиды — растворимые в воде сильные основания, щёлочи. На внешнем слое один электрон (ns¹), степень окисления в соединениях всегда +1. Сверху вниз по группе радиус атома растёт, отдавать электрон легче — активность растёт от Li к Cs. Щелочные металлы мягкие (режутся ножом), лёгкие (Li, Na, K легче воды), легкоплавкие; на воздухе быстро окисляются, поэтому их хранят под керосином. Они окрашивают пламя: Li — в карминово-красный, Na — в жёлтый, K — в фиолетовый.

Анимация · Li, Na, K с водойВсе три дают щёлочь и водород, но с разной силой: литий спокойно, натрий плавится и бегает, калий поджигает водород. Фенолфталеин показывает образующуюся щёлочь.Химические свойства щелочных металлов
  • с водой: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑; с кислотами: 2Li + 2HCl → 2LiCl + H₂↑;
  • с неметаллами: 2Na + Cl₂ → 2NaCl, с водородом — гидрид: 2Na + H₂ t→ 2NaH (H−1), NaH + H₂O → NaOH + H₂↑;
  • при горении в кислороде только литий даёт оксид: 4Li + O₂ → 2Li₂O; натрий — пероксид: 2Na + O₂ → Na₂O₂; калий — надпероксид: K + O₂ → KO₂.
Анимация · продукты горения: оксид, пероксид, надпероксидЛитий отдаёт O₂ четыре электрона, и связь O–O рвётся (O⁻²). Натрий отдаёт два электрона — пероксид-ион O₂²⁻ (O⁻¹), калий один — надпероксид-ион O₂⁻; в этих ионах связь O–O сохраняется.Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Установите соответствие.1. X + O₂ t→ XO₂2. Y + O₂ t→ Y₂O3. Z + O₂ t→ Z₂O₂a. Ca b. Na c. Al d. Li e. K

Рисунок меняется вместе с шагами.
  1. 1: XO₂ — металл +1, значит, это надпероксид (O₂⁻): K + O₂ → KO₂ → e (K).
  2. 2: Y₂O — обычный оксид, при горении его даёт только литий: 4Li + O₂ → 2Li₂O → d (Li).Почему так?

    При горении натрия и калия получается не оксид, а пероксид и надпероксид.

  3. 3: Z₂O₂ — пероксид: 2Na + O₂ → Na₂O₂ → b (Na). Ca (CaO) и Al (Al₂O₃) не подходят ни к одной схеме.
  4. Внимание: в пояснении ГЭЦ уравнения записаны без коэффициентов; правильно: 2Ca + O₂ → 2CaO, 2Na + O₂ → Na₂O₂, 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃, 4Li + O₂ → 2Li₂O, K + O₂ → KO₂ — в цитате оставлено только последнее.
  5. Ответ: 1 – e; 2 – d; 3 – b.
Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)
Запишем уравнения реакций данных металлов с кислородом … K + O₂ t→ KO₂Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)
Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 13.07.2025

По графикам реакции щелочного металла с соляной кислотой вычислите относительную атомную массу металла.

Рисунок меняется вместе с шагами.A) 39B) 24C) 1D) 23E) 7
  1. По графику: масса металла падает с 12 г до 2,2 г — прореагировало 12 − 2,2 = 9,8 г металла; выделилось 0,7 моль водорода.
  2. Щелочной металл +1: 2Me + 2HCl → 2MeCl + H₂↑; n(Me) = 2 · 0,7 = 1,4 моль.Почему так?

    Каждые 2 атома металла дают одну молекулу H₂.

  3. Aᵣ = 9,8 / 1,4 = 7 — литий.
  4. Ответ: 7 (вариант E).
Официальное пояснение ГЭЦ (13.07.2025)
Реакцию щелочных металлов с соляной кислотой в общем виде можно выразить уравнением 2Me+2HCl → 2MeCl + H₂. Проведя расчёт по уравнению 2A_r(Me)------------1 моль H₂ 9,8 г Me-------0,7 моль H₂ Aᵣ(Me) =7. Относительная атомная масса металла равна 7.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)
Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Если n₂>n₁>n₃, сравните A₁, A₂ и A₃.

Рисунок меняется вместе с шагами.A) A₂>A₁>A₃B) A₁>A₃>A₂C) A₃>A₂>A₁D) A₁>A₂>A₃E) A₃>A₁>A₂
  1. 2Me + Cl₂ → 2MeCl: n(Cl₂) = n(Me) / 2 = m / (2A). При одинаковой массе чем больше расход хлора, тем меньше A.
  2. n₂ > n₁ > n₃ ⇒ A₂ < A₁ < A₃, т. е. A₃ > A₁ > A₂.Почему так?

    Например, при одинаковой массе количество вещества лития (7) более чем втрое больше, чем натрия (23).

  3. Внимание: в пояснении ГЭЦ металлы перепутаны: A₃ относится к Z, A₂ — к Y (наибольшая у Z, наименьшая у Y); в цитате эта часть опущена, ответ не меняется.
  4. Ответ: A₃ > A₁ > A₂ (вариант E).
Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)
Из металлов, взятых в одинаковой массе, количество вещества больше у того, у которого меньше относительная атомная масса. На хлорирование металла с большим количеством вещества расходуется больше хлора. По сравнению числа моль израсходованного хлора (n₂>n₁>n₃) … т. е. A₃>A₁>A₂Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF)
Проверь себя

3,9 г калия прореагировали с водой. Сколько литров (н. у.) водорода выделится?

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂: 0,1 моль K → 0,05 моль H₂.

Глава 2

Соединения натрия и калия

Гидроксид натрия NaOH (едкий натр) — белая гигроскопичная хорошо растворимая щёлочь; разъедает кожу. В промышленности его получают электролизом раствора поваренной соли (так производят в Сумгайыте): 2NaCl + 2H₂O электролиз→ 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑. Применяют в производстве мыла, бумаги, алюминия. Карбонат натрия Na₂CO₃ (сода) идёт на стекло и моющие средства, гидрокарбонат натрия NaHCO₃ — в хлебопечение и медицину, NaCl — в пищу и как сырьё химической промышленности. Соединения калия (KCl, KNO₃, K₂CO₃ — поташ) — в основном удобрения.

Пероксид и надпероксид

Пероксиды — соединения с ионом O₂²⁻ (O−1), надпероксиды — с ионом O₂⁻. С водой: Na₂O₂ + 2H₂O → 2NaOH + H₂O₂; с углекислым газом выделяют кислород: 2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂, 4KO₂ + 2CO₂ → 2K₂CO₃ + 3O₂. Поэтому их используют для регенерации воздуха в подводных лодках и изолирующих дыхательных аппаратах.

Анимация · пероксид восстанавливает воздухПатрон поглощает CO₂ выдоха и взамен даёт кислород: с Na₂O₂ на 2 CO₂ — 1 O₂, с KO₂ на 2 CO₂ — 3 O₂. Поэтому KO₂ эффективнее — он возвращает кислорода больше, чем поглощает CO₂.Пример 1

В дыхательном аппарате 142 г KO₂. Сколько литров (н. у.) CO₂ он может поглотить и сколько литров O₂ выделит?

  1. M(KO₂) = 39 + 32 = 71; n = 142 / 71 = 2 моль.
  2. 4KO₂ + 2CO₂ → 2K₂CO₃ + 3O₂: 2 моль KO₂ поглощают 1 моль CO₂ и выделяют 1,5 моль O₂.Почему так?

    Отношение коэффициентов 4 : 2 : 3; делим всё на 2.

  3. V(CO₂) = 22,4 л, V(O₂) = 1,5 · 22,4 = 33,6 л.
  4. Ответ: поглощает 22,4 л CO₂, выделяет 33,6 л O₂.
Проверь себя

78 г Na₂O₂ прореагировали с избытком CO₂. Сколько литров (н. у.) O₂ выделится?

n(Na₂O₂) = 78 / 78 = 1 моль; 2Na₂O₂ → O₂: 0,5 моль.

Глава 3

Кальций и его соединения

Кальций стоит в IIA-группе (4s²), в соединениях +2; его называют щёлочноземельным металлом. Серебристо-белый металл, твёрже и менее активен, чем щелочные. Реагирует с водой: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑; горит: 2Ca + O₂ → 2CaO; окрашивает пламя в кирпично-красный цвет. В природе — известняк, мел, мрамор (CaCO₃), гипс (CaSO₄·2H₂O), фосфорит. Обжигом карбоната кальция получают негашёную известь: CaCO₃ t→ CaO + CO₂↑.

Анимация · гашение известиCaO бурно и экзотермически реагирует с водой: смесь кипит, куски рассыпаются в белую массу Ca(OH)₂. Нанесённый на стену раствор поглощает CO₂ воздуха, медленно превращается в CaCO₃ и твердеет.История

Вопрос про побелку. CaO + H₂O → Ca(OH)₂: n(CaO) = 5,6 / 56 = 0,1 кмоль = n(Ca(OH)₂), m = 0,1 · 74 = 7,4 кг; присоединяется 0,1 кмоль, т. е. 1,8 кг воды — остальная вода превращает известь в жидкое «молоко». Теплоты так много, что вода закипает: поэтому мастер должен работать в защитных очках, а дети — держаться подальше. Известковое молоко на стене на воздухе по реакции Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O превращается в твёрдый белый слой.

Гипс и алебастр

Гипс CaSO₄·2H₂O при нагревании до ≈ 150 °C теряет часть воды и превращается в алебастр: 2CaSO₄·2H₂O t→ (CaSO₄)₂·H₂O + 3H₂O. При смешивании с водой алебастр снова превращается в гипс и быстро твердеет — его используют для гипсовых повязок, скульптурных форм, штукатурки.

Пример 2

1,2 г кальция полностью прореагировали с водой. Сколько литров (н. у.) водорода выделится и сколько граммов Ca(OH)₂ получится?

  1. Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑; n(Ca) = 1,2 / 40 = 0,03 моль.
  2. V(H₂) = 0,03 · 22,4 = 0,672 л; m(Ca(OH)₂) = 0,03 · 74 = 2,22 г.Почему так?

    Кальций отдаёт два электрона — один атом выделяет одну молекулу H₂ (у натрия — два атома).

  3. Ответ: 0,672 л H₂; 2,22 г Ca(OH)₂.
Проверь себя

Сколько граммов CaCO₃ надо обжечь, чтобы получить 11,2 г CaO?

n(CaO) = 11,2 / 56 = 0,2 моль = n(CaCO₃).

Глава 4

Жёсткость воды

История

Днём мастер просит чаю. Мама открывает крышку электрочайника и видит, что нагреватель и стенки покрыты толстым белым слоем — накипью, а вода закипает долго. Мама говорит: «Вода у нас очень жёсткая, и мыло не мылится». Чтобы очистить накипь, она наливает в чайник уксус.

Ученик считает: за два года в чайнике вскипятили около 100 л воды, в ней 162 мг/л гидрокарбоната кальция. Сколько граммов накипи могло накопиться?

Из чайника идёт пар; в круге ионы кальция превращаются на нагревателе в накипь, выходят пузырьки CO₂.Жёсткость

Жёсткость воды — совокупность свойств, связанных с наличием в воде ионов Ca²⁺ и Mg²⁺: в жёсткой воде мыло не мылится (образуются нерастворимые соли кальция), при кипячении образуется накипь. Временная (карбонатная) жёсткость обусловлена Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂, постоянная — сульфатами и хлоридами (CaSO₄, MgCl₂).

Анимация · при кипячении образуется накипьПри нагревании гидрокарбонат разлагается: ионы Ca²⁺ оседают на нагревателе в виде нерастворимого CaCO₃, CO₂ уходит. Такая жёсткость устраняется кипячением — поэтому её называют «временной».Устранение жёсткости
  • временная: кипячение Ca(HCO₃)₂ t→ CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O или известковое молоко Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O;
  • постоянная (и общая): сода CaSO₄ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄ или фосфат 3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl;
  • ионный обмен: воду пропускают через слой ионита (фильтр), заменяющего ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ на Na⁺.
История

Вопрос про чайник. В 100 л воды 100 · 162 = 16 200 мг = 16,2 г Ca(HCO₃)₂, n = 16,2 / 162 = 0,1 моль. При кипячении Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O: 0,1 моль CaCO₃, т. е. 10 г накипи. Уксус растворяет накипь: CaCO₃ + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Ca + CO₂↑ + H₂O — в чайнике поднимается пена. Накипь плохо проводит тепло, поэтому чайник с накипью тратит больше электричества.

Проверь себя

Для устранения временной жёсткости 1 л воды потребовалось 0,74 г Ca(OH)₂. Сколько граммов Ca(HCO₃)₂ было в воде?

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃ + 2H₂O: 0,01 моль Ca(OH)₂ → 0,01 моль Ca(HCO₃)₂ (M = 162).

Глава 5

Алюминий. Амфотерные оксид и гидроксид

История

Вечером в ванной засорилась раковина. Папа купил «средство для труб»: в банке белые гранулы NaOH вперемешку с блестящими крупинками алюминия. На банке написано: «Откройте окно, не наклоняйтесь, держите вдали от огня». Папа засыпает гранулы в слив и доливает немного воды — в сливе бурлит пена, поднимается горячий пар.

Ученик спрашивает: как алюминий растворяется в щёлочи и что за газ в пене? В одной порции 2,7 г алюминия. Сколько литров (н. у.) водорода выделится и зачем открывать окно?

В сливе бурлит пена; в круге атом алюминия растворяется в виде иона, выходит молекула водорода.

Алюминий стоит в IIIA-группе (3s² 3p¹), в соединениях +3; это самый распространённый металл земной коры. Лёгкий (2,7 г/см³), серебристый, пластичный, электропроводный. Его поверхность покрыта тонкой прочной плёнкой Al₂O₃ — поэтому, хотя он стоит левее в ряду напряжений, на воздухе и в воде не разрушается. Если снять плёнку, алюминий — активный восстановитель: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃, 2Al + 3S t→ Al₂S₃, 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑, алюминотермия. Холодные концентрированные HNO₃ и H₂SO₄ его пассивируют. В промышленности его получают электролизом Al₂O₃ в расплаве криолита.

Анимация · алюминий в щёлочиЩёлочь сначала растворяет амфотерную оксидную плёнку, затем металл вытесняет водород из воды, а образующийся Al(OH)₃ сразу растворяется в щёлочи, давая тетрагидроксоалюминат.Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

Сколько граммов алюминия вступит в реакцию с водным раствором NaOH, если получено 3,36 л (н. у.) H₂? Aᵣ(Al)=27

A) 5,4B) 18C) 9D) 3,6E) 2,7
  1. 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑ (или 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑ — отношение то же): 2 моль Al → 3 моль H₂.
  2. n(H₂) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль, n(Al) = 0,15 · 2 / 3 = 0,1 моль.Почему так?

    Al⁰ отдаёт 3 электрона, каждая молекула H₂ получает 2: 2 Al ↔ 3 H₂.

  3. m(Al) = 0,1 · 27 = 2,7 г.
  4. Ответ: 2,7 г (вариант E).
Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)
x г 3,36 литра 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂ 2 · 27 3 · 22,4 x = 2,7 гИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)
История

Вопрос про средство для труб. Расчёт обратен заданию ГЭЦ: n(Al) = 2,7 / 27 = 0,1 моль → n(H₂) = 0,15 моль → V = 0,15 · 22,4 = 3,36 л. Реакция выделяет много теплоты, щёлочь омыляет жиры, а пена выбивает засор. Водород образует с воздухом взрывчатую смесь — поэтому окно открывают, рядом не должно быть огня, а NaOH разъедает кожу: нужны перчатки и очки.

Амфотерность

Al₂O₃ и Al(OH)₃ амфотерны — реагируют и с кислотами, и со щелочами: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O; Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄] (в растворе), Al₂O₃ + 2NaOH t→ 2NaAlO₂ + H₂O (при сплавлении). Al(OH)₃ получают из солей действием щёлочи: AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl; при избытке щёлочи осадок растворяется: AlCl₃ + 4NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3NaCl. При нагревании: 2Al(OH)₃ t→ Al₂O₃ + 3H₂O.

В лаборатории добавляй NaOH к раствору 0,1 моль AlCl₃ и следи за массой осадка: когда она наибольшая, когда исчезает?

Лаборатория · Al(OH)₃ — амфотерный гидроксидАнимация · добавляем NaOH к раствору AlCl₃добавлено NaOH0.15 мольm(NaOH) = 0 г; m(Al(OH)₃) = 0 гДо 0,3 моль NaOH осадок растёт (1 : 3), затем избыток щёлочи его растворяет; при 0,4 моль (1 : 4) раствор снова прозрачен.Проверь себя

К раствору, содержащему 13,35 г AlCl₃, добавили 0,35 моль NaOH. Сколько граммов осадка останется?

0,1 моль AlCl₃ + 0,3 моль NaOH → 0,1 моль Al(OH)₃; оставшиеся 0,05 моль NaOH растворяют 0,05 моль Al(OH)₃.

Практикум

Тренировка на экзаменационных заданиях

Эти задания взяты из экзаменов ГЭЦ. Сначала реши сам, затем открой «Ответ и пояснение ГЭЦ».

ГЭЦ · 07.06.2026

Какие вещества образуются при реакции калия с водой?

A) K₂O и H₂B) K₂O₂ и H₂C) KOH и O₂D) KH и O₂E) KOH и H₂Ответ и пояснение ГЭЦ

Ответ: KOH и H₂ (вариант E). Примечание: обобщение в пояснении не вполне точно для щёлочноземельных металлов — Be с водой не реагирует, Mg реагирует только при нагревании, и Mg(OH)₂ не щёлочь.

При взаимодействии щелочных и щёлочноземельных металлов с водой образуются щёлочь и газообразный водород. 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)
Итоги

Запомни

  • Щелочные металлы: ns¹, +1, активность растёт Li → Cs; с водой — щёлочь + H₂.
  • Продукты горения: Li₂O (оксид), Na₂O₂ (пероксид, O⁻¹), KO₂ (надпероксид).
  • Пероксид и надпероксид поглощают CO₂ и выделяют O₂: 2Na₂O₂ + 2CO₂ → 2Na₂CO₃ + O₂.
  • NaOH получают электролизом раствора NaCl; Na₂CO₃, NaHCO₃, калийные удобрения.
  • Кальций: CaCO₃ → CaO + CO₂, CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + Q, Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O; гипс → алебастр.
  • Жёсткость: временная (гидрокарбонаты — кипячение), постоянная (сульфаты, хлориды — сода, фосфат, ионит).
  • Al: оксидная плёнка; в щёлочи выделяет H₂; Al₂O₃ и Al(OH)₃ амфотерны: AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓, избыток NaOH → Na[Al(OH)₄].

Типичные ошибки

«Натрий горит в кислороде с образованием Na₂O».

При горении образуется пероксид Na₂O₂; Na₂O получают иначе. Оксид даёт только литий.

«Кипячение устраняет любую жёсткость».

Только временную (гидрокарбонатную); CaSO₄, MgCl₂ остаются — нужны сода или фосфат.

«Чем больше NaOH добавить к AlCl₃, тем больше осадка».

После отношения 1 : 3 избыток щёлочи растворяет амфотерный Al(OH)₃; при 1 : 4 осадка нет.

«Алюминий активен, поэтому разрушается в воде».

Его защищает плотная плёнка Al₂O₃; если плёнку снять щёлочью или ртутью, начинается реакция с водой.

Итоги

Самостоятельная работа

Задания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.

1 · Уровень 1

Как меняется активность щелочных металлов в группе?

Радиус растёт, валентный электрон дальше от ядра и отдаётся легче.

2 · Уровень 1

Какова формула негашёной извести?

CaO — негашёная, Ca(OH)₂ — гашёная известь.

3 · Уровень 2

Какое вещество обусловливает временную жёсткость?

Гидрокарбонаты при кипячении превращаются в карбонаты и выпадают.

4 · Уровень 2

С обоими веществами какой пары реагирует Al(OH)₃?

Амфотерный гидроксид реагирует и с кислотой, и со щёлочью.

5 · Уровень ГЭЦ

4,6 г натрия сгорели в кислороде. Сколько граммов продукта получится?

2Na + O₂ → Na₂O₂: 0,2 моль Na → 0,1 моль Na₂O₂ · 78 = 7,8 г.

6 · Уровень ГЭЦ

Сколько моль NaOH нужно добавить к раствору 0,2 моль AlCl₃, чтобы осадок полностью растворился?

AlCl₃ + 4NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3NaCl: 0,2 · 4 = 0,8 моль.

Экзаменационные задания и официальные пояснения — ГЭЦ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):

  1. 01.06.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 74; B-82, C-76, D-80
  2. 13.07.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 65; B-75, C-73, D-76
  3. 07.06.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 63; B-80, C-70, D-78
  4. 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 50; B-48, C-41, D-40
  5. 12.07.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 87; B-87, C-87, D-87

История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ГЭЦ. Задания и пояснения ГЭЦ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.