(2014•重庆模拟)我国钾长石(KAlSi3O8)的资源比较丰富.一定温度范围内用氯化钠熔浸钾长石(主要成份为KAlS

(2014•重庆模拟)我国钾长石(KAlSi3O8)的资源比较丰富.一定温度范围内用氯化钠熔浸钾长石(主要成份为KAlSi3O8)可制得氯化钾,主要反应是:NaCl(l)+KAlSi3O8(s)⇌KCl(l)+NaAlSi3O8(s).
(1)上述反应涉及的第三周期元素中,离子半径最小的是______(用元素符号表示).Cl原子与Si原子可以形成的五核分子,其化学键键长和键角都相等,则该物质为______分子(填“极性”或“非极性”),该分子的电子式为______.
(2)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是______.
A.最高价氧化物对应水化物的碱性B.Na和Al的熔点高低
C.单质与H2O反应的难易程度 D.比较同浓度NaCl和AlCl3的pH值
(3)上述元素的最高价氧化物对应水化物中,有一种既能与强酸又能与强碱反应,其原因在于:______(用电离方程式表示).
(4)钾长石和烧碱在熔融状态下反应可得到两种正盐,向所得的正盐中加入过量稀盐酸,发生反应的离子方程式分别是:______、______.
(5)制取粗硅的过程中,SiO是反应中间产物,隔绝空气时SiO和NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的化学方程式______.
(6)为研究上述反应中钾元素的熔出率(液体中钾元素的质量占全部钾元素质量的百分率)与温度的关系,进行实验(氯化钠与钾长石投料的质量比为2:1),获得如下数据:


时间(h)
钾元素
温度熔出率
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分析数据可以得出,该制备氯化钾的反应是______(填“放热”或“吸热”)反应.
②计算890℃时,氯化钠的平衡转化率______(式量:KAlSi3O8-278NaAlSi3O8-262,保留3位小数).
落叶归根福建 1年前 已收到1个回答 举报

富贵的阿猫 花朵

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解题思路:(1)涉及短周期元素有Na、Al、Si、Cl,离子半径最小的为Al,分子结构对称时为非极性分子;
(2)比较金属性强弱,可根据对应的最高价氧化物的水化物的碱性、金属与酸、水反应的剧烈程度等角度进行判断;
(3)能与强酸又能与强碱反应为氢氧化铝,为两性氢氧化物;
(4)钾长石和烧碱在熔融状态下反应可得到两种正盐,为偏铝酸盐和硅酸盐;
(5)SiO和NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气;
(6)①由表中数据可知,温度越高钾元素的熔出率,说明升高温度,平衡向正反应方向移动;
②根据钾长石和氯化钠的质量、钾的熔出率及钾长石和氯化钠之间的关系式计算氯化钠的转化率.

(1)涉及短周期元素有Na、Al、Si、Cl,阴离子有3个电子层,阳离子有2个电子层,原子序数大的离子半径小,则离子半径最小的为Al,Cl原子与Si原子可以形成的五核分子,其化学键长和键角都相等,分子为正四面体结构,为非极性分子,其电子式为
故答案为:Al;非极性;
(2)比较金属性强弱,可根据对应的最高价氧化物的水化物的碱性、金属与酸、水反应的剧烈程度等角度,而熔点与金属性无关,不能用于比较金属性强弱,
故答案为:B;
(3)能与强酸又能与强碱反应为氢氧化铝,为两性氢氧化物,可发生酸式电离和碱式电离,为H++AlO2-+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-
故答案为:H++AlO2-+H2O⇌Al(OH)3⇌Al3++3OH-
(4)钾长石和烧碱在熔融状态下反应可得到两种正盐,为偏铝酸盐和硅酸盐,均与盐酸反应,离子反应分别为4H++AlO2-=Al3++2H2O、2H++SiO32-=H2SiO3↓,
故答案为:4H++AlO2-=Al3++2H2O;2H++SiO32-=H2SiO3↓;
(5)SiO和NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,该反应为SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑,故答案为:SiO+2NaOH=Na2SiO3+H2↑;
(6))①由表中数据可知,温度越高钾元素的熔出率,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,故答案为:吸热;
②890℃时,当浸出率为3.5时,该反应达到平衡状态,氯化钠与钾长石投料的质量比为2:1,设钾长石的质量为278g,其物质的量为1mol,则氯化钠的质量为556g,当平衡时,钾元素的熔出率为0.669,则钾长石反应的物质的量为0.669mol,
根据NaCl(l)----KAlSi3O8知,氯化钠反应的物质的量也是0.669mol,其转化率为[0.699mol×58.5g/mol/556g]=0.074(或7.4%),故答案为:0.074(或7.4%).

点评:
本题考点: 元素周期表的结构及其应用;化学方程式的有关计算;元素周期律的作用;含硅矿物及材料的应用.

考点点评: 本题考查较为综合,涉及元素周期律、离子浓度大小比较,盐水水解的应用等知识,为高频考点,题目设置贴近高考,难度适中,注意相关基础知识的积累,(6)中计算为解答的难点.

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