Question

【題目】礦物斜長石（主要成份為KAlSi3O8）在一定溫度范圍內(nèi)用氯化鈉熔浸可制得氯化鉀，反應(yīng)原理是NaCl(l)+KAlSi3O8(s)KCl(l)+NaAlSi3O8(s)。

（1）氯原子最外層的電子排布式___；氧原子核外電子的軌道式___；鋁原子核外有___種不同能量的電子。

（2）上述反應(yīng)涉及的元素中，原子半徑最大的是___。該反應(yīng)中位于同一周期的幾種元素中，有一種元素的最高價(jià)氧化物的水化物和其余元素的最高價(jià)氧化物的水化物均能發(fā)生反應(yīng)，該元素是___；從原子結(jié)構(gòu)方面去分析鈉元素的金屬性強(qiáng)于鋁元素的原因是___。

（3）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)行對照實(shí)驗(yàn)（保持其它條件不變），獲得如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間(h) 熔出率 溫度	1.5	2.5	3.0	3.5	4.0	5.0
860℃	0.515	0.624	0.671	0.690	0.689	0.690
950℃	0.669	0.714	0.710	0.714	0.714	―

①分析以上數(shù)據(jù)可以得出，氯化鈉熔浸鉀長石是___（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。

②950℃時(shí)，欲提高熔出鉀的速率可以采取的措施是___（選填編號）。

a．充分?jǐn)嚢?/span> b．延長反應(yīng)時(shí)間

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

（2）該方法制得KCl提純后可用來冶煉金屬鉀。反應(yīng)Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)是工業(yè)上冶煉金屬鉀常用的方法，該方法是否能說明鈉比鉀更活潑？___，（填“能說明”或“不能說明”）原因是___。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p5 13 K Na 鈉元素和鋁元素的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)鈉小于鋁，原子半徑鈉原子大于鋁原子，鈉原子對最外層電子的吸引力小于鋁原子，所以鈉原子更容易失去電子，金屬性強(qiáng)于鋁 吸熱 ad 不能說明 該方法是利用熔點(diǎn)高的金屬制備熔點(diǎn)低的金屬，將鉀蒸汽移出反應(yīng)體系，使平衡正向移動(dòng)

【解析】

（1）氯原子最外層電子數(shù)為7，最外層電子排布式為：3S23P5,氧原子核外電子數(shù)為8，核外電子排布式為：1s22s22p4，核外電子軌道式為：，鋁原子核外有13個(gè)電子，各個(gè)電子能量流各不相同，所以有13種不同能量的電子，故答案為：3S23P5；；13；

（2）上述反應(yīng)涉及的6種元素中，K在第四周期，原子半徑最大；Na、Al、Si、Cl四種元素的最高價(jià)氧化物的水化物為NaOH、Al(OH)3、H2SiO3、HClO4，NaOH能和Al(OH)3、H2SiO3、HClO4反應(yīng)；從原子結(jié)構(gòu)方面來看，鈉元素和鋁元素的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)鈉小于鋁，原子半徑鈉原子大于鋁原子，鈉原子對最外層電子的吸引力小于鋁原子，所以鈉原子更容易失去電子，金屬性強(qiáng)于鋁；

故答案為：K；Na；鈉元素和鋁元素的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)鈉小于鋁，原子半徑鈉原子大于鋁原子，鈉原子對最外層電子的吸引力小于鋁原子，所以鈉原子更容易失去電子，金屬性強(qiáng)于鋁；

（3）①由表可知，相同時(shí)間內(nèi)，溫度升高，鉀元素的熔出率增大，說明溫度升高，更利于反應(yīng)正向進(jìn)行，所以，氯化鈉熔浸鉀長石是吸熱反應(yīng)；

故答案為：吸熱；

②a．增大反應(yīng)物的接觸面積，可以加快反應(yīng)速率，a正確；

b．延長反應(yīng)時(shí)間，平均速率減小，b錯(cuò)誤；

c．對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，該反應(yīng)沒有氣體參與，無影響；

c錯(cuò)誤；

d．將鉀長石粉粹成更小的顆粒，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率增大，d正確；

故答案選：ad；

（2）K置換了Na，不能說明Na比K活潑，從Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)可以看出，利用了K的沸點(diǎn)比Na低，使平衡正向移動(dòng)，從而制備K；

故答案為：不能說明；該方法是利用熔點(diǎn)高的金屬制備熔點(diǎn)低的金屬，將鉀蒸汽移出反應(yīng)體系，使平衡正向移動(dòng)。