Question

s國鉀長石（KAlSi₃O₈）的資源比較豐富．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）．
（1）1述反應涉及的第三周期元素中，離子半徑最小的是______（用元素符號表示）．Cl原子與Si原子可以形成的五核分子，其化學鍵鍵長和鍵角都相等，則該物質為______分子（填“極性”或“非極性”），該分子的電子式為______．
（2）不能用于比較Na與Al金屬性相對強弱的事實是______．
A．最高價氧化物對應水化物的堿性B．Na和Al的熔點高低
C．單質與H₂O反應的難易程度D．比較同濃度NaCl和AlCl₃的pH值
（3）1述元素的最高價氧化物對應水化物中，有一種既能與強酸又能與強堿反應，其原因在于：______（用電離方程式表示）．
（4）鉀長石和燒堿在熔融狀態下反應可得到兩種正鹽，向所得的正鹽中加入過量稀鹽酸，發生反應的離子方程式分別是：______、______．
（5）制取粗硅的過程中，SiO是反應中間產物，隔絕空氣時SiO和NaOH溶液反應（產物之一是硅酸鈉）的化學方程式______．
（6）為研究1述反應中鉀元素的熔出率（液體中鉀元素的質量占全部鉀元素質量的百分率）與溫度的關系，進行實驗（氯化鈉與鉀長石投料的質量比為2：1），獲得如下數據：

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分析數據可以得出，該制備氯化鉀的反應是______（填“放熱”或“吸熱”）反應．
②計算890℃時，氯化鈉的平衡轉化率______（式量：KAlSi₃O₈-278NaAlSi₃O₈-262，保留3位小數）．

Answer 1

（0）涉及短周期元素有Na、Al、Si、Cl，陰離子有5左電子層，陽離子有2左電子層，原子序數大的離子半徑小，則離子半徑最小的為Al，Cl原子與Si原子可以形成的1核分子，其化學鍵長和鍵角都相等，分子為正四面體結構，為非極性分子，其電子式為，
故答案為：Al；非極性；；
（2）比較金屬性強弱，可根據對應的最高價氧化物的水化物的堿性、金屬與酸、水反應的劇烈程度等角度，而熔點與金屬性無關，不能用于比較金屬性強弱，
故答案為：B；
（5）能與強酸又能與強堿反應為氫氧化鋁，為兩性氫氧化物，可發生酸式電離和堿式電離，為H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₅?Al⁵⁺+5OH^-，
故答案為：H⁺+AlO₂^-+H₂O?Al（OH）₅?Al⁵⁺+5OH^-；
（4）鉀長石和燒堿在熔融狀態下反應可得到兩種正鹽，為偏鋁酸鹽和硅酸鹽，均與鹽酸反應，離子反應分別為4H⁺+AlO₂^-=Al⁵⁺+2H₂O、2H⁺+SiO₅^2-=H₂SiO₅↓，
故答案為：4H⁺+AlO₂^-=Al⁵⁺+2H₂O；2H⁺+SiO₅^2-=H₂SiO₅↓；
（5）SiO和NaOH溶液反應生成硅酸鈉和氫氣，該反應為SiO+2NaOH=Na₂SiO₅+H₂↑，故答案為：SiO+2NaOH=Na₂SiO₅+H₂↑；
（6））①由表中數據可知，溫度越高鉀元素的熔出率，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，故答案為：吸熱；
②890℃時，當浸出率為5.5時，該反應達到平衡狀態，氯化鈉與鉀長石投料的質量比為2：0，設鉀長石的質量為278g，其物質的量為0mol，則氯化鈉的質量為556g，當平衡時，鉀元素的熔出率為0.669，則鉀長石反應的物質的量為0.669mol，
根據NaCl（l）----KAlSi₅O₈知，氯化鈉反應的物質的量也是0.669mol，其轉化率為

0.699mol×58.5g/mol

556g

=0.074（或7.4%），故答案為：0.074（或7.4%）．