Условие задачи

Щелочные металлы получают:1) восстановлением оксидов металлов водородом;2) электролизом расплавов щелочей;3) электролизом растворов их солей;4) вытеснением из растворов солей более активными металлами.

Решение

Дисциплина: неорганическая химия. Для получения щелочных металлов применяют методы, основанные на электрохимическом процессе.

Рассмотрим представленные варианты:

1) Восстановление оксидов металлов водородом.
Щелочные металлы (литий, натрий, калий и т.д.) характеризуются высокой реакционной способностью, и их оксиды, кроме того, часто не поддаются восстановлению водородом. Более того, даже если бы произошла редукция, образовавшаяся вода непременно вступила бы в реакцию с полученным металлическим щелочным металлом. Таким образом, метод не применяется.

2) Электролизом расплавов щелочей.
Это основной промышленный метод получения щелочных металлов. При электролизе расплава (например, расплава хлоридов или других солей щелочных металлов) на катоде происходит восстановление и выделение чистого металла. Процесс выглядит примерно так:
M⁺ + e⁻ → M
где M обозначает щелочной металл. Этот способ позволяет избежать реакций с водой, поскольку процесс проводится в расплаве. Метод является основным для получения натрия, калия, лития и других щелочных металлов.

3) Электролизом растворов их солей.
При электролизе водных растворов водород уже гораздо легче восстанавливается на катоде, чем щелочные металлы. В результате вместо восстановления и выделения металла происходит восстановление протонов воды с образованием водорода, а полученные щелочные металлы незамедлительно вступают в реакцию с растворителем (вода), что делает данный метод непригодным.

4) Вытеснением из растворов солей более активными металлами.
Чтобы один металл мог вытеснить другой из его соли, он должен быть более активным (чаще — иметь более отрицательный потенциал восстановления). Однако щелочные металлы уже находятся на крайнем левом конце ряда активности, и они не могут быть получены таким способом, поскольку нет металла, который был бы достаточно активным для их восстановления из солевых растворов.

Итак, щелочные металлы получают электролизом расплавов щелочей. Правильным ответом является вариант 2.