Question

【題目】一定溫度范圍內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____，NaCl的熔點比KCl______ （選填“高”或“低”）．

（2）指出鉀長石中存在的化學鍵類型______．

（3）上述反應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，該元素是_____．

（4）某興趣小組為研究上述反應中鉀元素的熔出率（液體中鉀元素的質量 占樣品質量的百分率）與溫度的關系，進行實驗（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__（填序號）．

a．延長反應時間

b．充分攪拌

c．增大反應體系的壓強

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到最大，反應溫度應為__．

（5）工業(yè)上常用KCl冶煉金屬鉀．反應方程式為：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：_________．

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p5 高 離子鍵和共價鍵 Na ＜ bd 950℃ 將氣態(tài)鉀分離出來，降低了產(chǎn)物的濃度，平衡正向移動

【解析】

(1)氯原子的核外電子總數(shù)為17，根據(jù)構造原理寫出其核外電子排布式；晶格能越大，離子晶體的熔點越高，據(jù)此分析解答；

(2)根據(jù)鉀長石(KAlSi3O8)的組成分析判斷；

(3)位于同周期元素有Na、Al、Si、Cl，結合各元素的最高價氧化物的水化物的性質分析判斷；

(4)由圖象中曲線變化可知，溫度越高，鉀元素的熔出率越高，結合溫度對反應速率和化學平衡的影響分析解答；

(5)K為氣態(tài)，將鉀分離出來，可以降低了產(chǎn)物的濃度，結合濃度對化學平衡的影響分析解答。

(1)Cl所含質子數(shù)為17，原子核外電子數(shù)為17，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律，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、電荷等因素，離子半徑越小，電荷越多，晶格能越大，離子晶體的熔點越高，因為鉀離子半徑＞鈉離子半徑，則熔點大小為：NaCl＞KCl，故答案為：1s22s22p63s23p5；高；

(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，故答案為：離子鍵和共價鍵；

(3)上述反應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分別為氫氧化鈉、氫氧化鋁、硅酸、高氯酸，只有氫氧化鈉能夠與其余3種物質都反應，因此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)生反應的元素為Na，故答案為：Na；

(4)①由圖象曲線數(shù)據(jù)可知，溫度越高，鉀元素的熔出率越高，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，Q＜0，故答案為：＜；

②a．延長反應時間，不能提高反應速率，故a錯誤；b．充分攪拌，能使反應物充分接觸，反應速率加快，故b正確；c．該反應體系沒有氣體參加，增大反應體系的壓強，物質的濃度不變，不能提高反應速率，故c錯誤；d．將鉀長石粉粹成更小的顆粒，可以增大反應物的接觸面積，反應速率加快，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)反應方程式可知，K為氣態(tài)，將鉀分離出來，可以降低產(chǎn)物的濃度，能夠使平衡正向移動，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。