Question

2．一定溫度范圍內(nèi)用氯化鈉熔浸鉀長石（主要成份為KAlSi₃O₈）可制得氯化鉀，主要反應(yīng)是：NaCl（l）+KAlSi₃O₈（s）?KCl（l）+NaAlSi₃O₈（s）+Q．
填空：
（1）寫出Cl原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，NaCl的熔點(diǎn)比KCl高 （選填“高”或“低”）．
（2）指出鉀長石中存在的化學(xué)鍵類型離子鍵和共價鍵．
（3）上述反應(yīng)涉及的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)，該元素是Na．
（4）某興趣小組為研究上述反應(yīng)中鉀元素的熔出率（液體中鉀元素的質(zhì)量占樣品質(zhì)量的百分率）與溫度的關(guān)系，進(jìn)行實驗（保持其它條件不變），獲得數(shù)據(jù)曲線如圖．
①分析數(shù)據(jù)可知，Q＜0（選填“＞”或“＜”）．
②950℃時，欲提高鉀的熔出速率可以采取的措施是bd（填序號）．
a．延長反應(yīng)時間
b．充分?jǐn)嚢?br />c．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
d．將鉀長石粉粹成更小的顆粒
③要使鉀元素的熔出率和熔出速率都達(dá)到最大，反應(yīng)溫度應(yīng)為950℃．
（5）工業(yè)上常用KCl冶煉金屬鉀．反應(yīng)方程式為：Na（l）+KCl（l）?NaCl（l）+K（g）用平衡移動原理解釋該方法可行的原因：將氣態(tài)鉀分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，平衡正向移動．

Answer 1

分析 （1）氯原子的核外電子總數(shù)為17，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式；離子半徑越小，離子的熔點(diǎn)越低；
（2）鉀長石（KAlSi₃O₈）中即含有金屬與非金屬元素形成的離子鍵，也含有非金屬元素之間形成的共價鍵；
（3）位于同周期元素有Na、Al、Si、Cl，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)為Na；
（4）①由圖象中曲線變化可知，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，據(jù)此判斷；
②該轉(zhuǎn)化過程沒有氣體參與，應(yīng)使反應(yīng)物充分接觸提供反應(yīng)速率；
③根據(jù)圖象曲線變化可知，溫度越高，鉀元素的熔出率和熔出速率都都增大；
（5）K為氣態(tài)，將鉀分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，平衡正向移動．

解答 解：（1）Cl所含質(zhì)子數(shù)為17，原子核外電子數(shù)為17，根據(jù)能量最低原則、泡利不相容原理和洪特規(guī)則核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
離子晶體的晶格能大小取決于離子半徑的電荷的因素，離子半徑越小，電荷越多，晶格能越大，離子晶體的熔點(diǎn)越高，則熔點(diǎn)大小為：KCl＜NaCl
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；高；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒，將斜長石用氧化物的形式表示為K₂O•Al₂O₃•6SiO₂，鉀長石（KAlSi₃O₈）中即含有金屬與非金屬元素形成的離子鍵，也含有非金屬元素之間形成的共價鍵，
故答案為：離子鍵和共價鍵；
（3）上述反應(yīng)涉及的位于同周期元素有Na、Al、Si、Cl，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)為Na，故答案為：Na；
（4）①由圖象曲線數(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)，Q＜0，
故答案為：＜；
②a．延長反應(yīng)時間，不能提高反應(yīng)速率，故a錯誤；
b．充分?jǐn)嚢�，反�?yīng)物充分接觸，反應(yīng)速率加快，故b正確；
c．該反應(yīng)體系沒有氣體參加，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，不能提高反應(yīng)速率，故c錯誤；
d．將鉀長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，故d正確；
故答案為：bd；
③根據(jù)圖象可知，溫度為950℃時熔出率和熔出速率都最高，故答案為：950℃；
（5）根據(jù)反應(yīng)方程式可知，K為氣態(tài)，將鉀分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，平衡正向移動，故答案為：將氣態(tài)鉀分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，平衡正向移動．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)平衡及其影響、化學(xué)鍵類型、原子核外電子排布等知識，題目難度中等，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力，注意熟練掌握化學(xué)平衡及其影響因素．