Question

（本題共12分）

我國鉀長石（KAlSi₃O₈）的資源比較豐富。工業(yè)上可用食鹽和鉀長石在一定條件下制備氯化鉀：NaCl (l) ＋KAlSi₃O₈ (s)  KCl (l)＋NaAlSi₃O₈ (s)。

完成下列填空：

（1）硅原子的最外層電子占據(jù)了      個軌道，有     種能量。

（2）氯化鈉的熔點比氯化鉀的       （填“高”或“低”），原因是                。

（3）把反應(yīng)中涉及到的六種元素的原子半徑按從小到大的順序排列                   。

（4）參與上述反應(yīng)且位于同一周期的幾種元素中，有一種元素的最高價氧化物的水化物和其余元素的最高價氧化物的水化物均能發(fā)生反應(yīng)，這種元素是          。

（5）為研究上述反應(yīng)中鉀元素的熔出率（液體中鉀元素的質(zhì)量占全部鉀元素質(zhì)量的百分率）與溫度的關(guān)系，進行實驗（氯化鈉與鉀長石投料的質(zhì)量比為2:1），獲得如下數(shù)據(jù)：

時間(h)    鉀元素 溫度  熔出率	1.5	2.5	3.0	3.5	4.0
830℃	0.481	0.575	0.626	0.669	0.685
890℃	0.579	0.691	0.694	0.699	0.699
950℃	0.669	0.714	0.714	0.714	0.714

 

①分析數(shù)據(jù)可以得出，該制備氯化鉀的反應(yīng)是       （填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。

②計算890℃時，氯化鈉的平衡轉(zhuǎn)化率   。(式量：KAlSi₃O₈–278  NaAlSi₃O₈ –262)

③950℃時，提高熔出鉀的速率可以采取的措施是                 （寫出兩種）。

 

Answer 1

【答案】

（1）3     2

（2）高  鉀離子半徑大于鈉離子，半徑越大，離子鍵鍵能越低，熔點越低。

（3）O<Cl<Si<Al<Na<K

（4）Na

（5）①吸熱　　②0.074　�、鄢浞謹嚢�   將鉀長石充分粉碎

【解析】

試題分析：（1）硅原子的最外層電子排布式為3S²3P²占據(jù)了3個軌道，有2種能量。

（2）鉀離子半徑大于鈉離子，半徑越大，離子鍵鍵能越低，熔點越低。氯化鈉的熔點比氯化鉀的高。

（3）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑K＞Na＞Al＞Si＞Cl＞O。

（4）Na、Al、Si、Cl四種元素處于同一周期，氫氧化鈉能與氫氧化鋁、硅酸、高氯酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽與水，故答案為：Na；

（5）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高鉀元素的熔出率，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：吸熱；② 1gKAlSi₃O₈ (s)中K的質(zhì)量為：39/278=0.140g，

NaCl (l) ＋KAlSi₃O₈ (s)  KCl (l)＋NaAlSi₃O₈ (s)。

開始  2g          1g            0

平衡                           0.699*74.5*0.140/39

轉(zhuǎn)化  0.699*74.5*58.5*0.140/39*74.5        0.699*74.5/39

求得 0.699*74.5*58.5*0.140/39*74.5 =0.148，氯化鈉的平衡轉(zhuǎn)化率=0.148/2=0.074。

③950℃時，提高熔出鉀的速率可以采取的措施是充分攪拌，反應(yīng)物充分接觸，反應(yīng)速率加快，或?qū)⑩涢L石粉粹成更小的顆粒，增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率加快。

考點：本題考查電子排布式書寫、原子半徑比較、化學(xué)平衡影響元素等。