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,主要反應是:NaCl(l)+KAlSi3O8(s)?KCl(l)+NaAlSi3O8(s).
(1)氯化鈉的電子式是______.
(2)上述反應涉及的元素中,原子半徑最大的是______.
(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(zhì)量占樣品質(zhì)量的百分率)與溫度的關(guān)系,進行實驗(保持其它條件不變),獲得如下數(shù)據(jù):

時間(h)
熔出率
溫度
1.52.53.03.54.05.0
800℃0.0540.0910.1270.1490.1650.183
830℃0.4810.5750.6260.6690.6850.687
860℃0.5150.6240.6710.6900.6890.690
950℃0.6690.7140.7100.7140.714--
①分析數(shù)據(jù)可以得出,氯化鈉熔浸鉀長石是______(填“放熱”或“吸熱”)反應.
②950℃時,欲提高熔出鉀的速率可以采取的措施是______(填序號).
a.充分攪拌
b.延長反應時間
c.增大反應體系的壓強
d.將鉀長石粉粹成更小的顆粒
(5)該方法制得KCl提純后可用來冶煉金屬鉀.反應Na(l)+KCl(l)?NaCl(l)+K(g)是工業(yè)上冶煉金屬鉀常用的方法,用平衡原理解釋該方法可行的原因是______.

解:(1)氯化鈉是離子化合物,由鈉離子與氯離子構(gòu)成,氯化鈉電子式為:,故答案為:;
(2)同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,電子層越多原子半徑越大,故原子半徑K>Na>Al>Si>Cl>O,
故答案為:K;
(3)Na、Al、Si、Cl四種元素處于同一周期,氫氧化鈉能與氫氧化鋁、硅酸、高氯酸反應生成相應的鹽與水,故答案為:Na;
(4)①由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高鉀元素的熔出率,說明升高溫度,平衡向正反應方向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,故正反應為吸熱反應,
故答案為:吸熱;
②a.充分攪拌,反應物充分接觸,反應速率加快,故a正確;
b.延長反應時間,不能提高反應速率,故b錯誤;
c.該反應體系沒有氣體參加,增大反應體系的壓強,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,增大反應物的接觸面積,反應速率加快,故d正確;
故答案為:ad;
(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,故答案為:將鉀分離出來,降低了產(chǎn)物的濃度,平衡正向移動.
分析:(1)氯化鈉是離子化合物,由鈉離子與氯離子構(gòu)成,據(jù)此書寫;
(2)同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,電子層越多原子半徑越大,據(jù)此解答;
(3)Na、Al、Si、Cl四種元素處于同一周期,氫氧化鈉能與氫氧化鋁、硅酸、高氯酸反應生成相應的鹽與水;
(4)①由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高鉀元素的熔出率,說明升高溫度,平衡向正反應方向移動,據(jù)此判斷;
②該轉(zhuǎn)化過程沒有氣體參與,應使反應物充分接觸提供反應速率;
(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.
點評:本題考查電子式書寫、原子半徑比較、元素化合物性質(zhì)、化學平衡影響元素等,難度中等,是對所學知識的綜合運用,需要學生具備扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析解決問題的能力,是一道不錯的能力考查題目.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)水合肼作為一種重要的精細化工原料,在農(nóng)藥、醫(yī)藥及有機合成中有廣泛用途.  用尿素法制備水合肼,可分為兩個階段,第一階段為低溫氯化階段,第二階段為高溫水解階段,總反應方程式為:(NH22CO+NaClO+2NaOH→H2N-NH2?H2O+NaCl+Na2CO3
主要副反應:N2H4+2NaClO=N2↑+2H2O+2NaCl△H<0,3NaClO=2NaCl+NaClO3△H>0,CO(NH22+2NaOH=2NH3↑+Na2CO3△H>0
【深度氧化】:(NH22CO+3NaClO=N2↑+3NaCl+CO2↑+2H2O△H<0
實驗步驟:
步驟1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持溫度在30℃以下,至溶液顯淺黃綠色停止通Cl2
步驟2.靜置后取上層清液,檢測NaCl0的濃度.
步驟3.傾出上層清液,配制所需濃度的NaClO和NaOH的混合溶液.
步驟4.稱取一定質(zhì)量尿素配成溶液,置于冰水浴.將一定體積步驟3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,繼續(xù)攪拌0.5h.
步驟5.將步驟4所得溶液,加入5g KMnO4作催化劑,轉(zhuǎn)移到三口燒瓶(裝置見圖),邊攪拌邊急速升溫,在108℃回流5min.
步驟6.將回流管換成冷凝管,蒸餾,收集( 108~114℃)餾分,得產(chǎn)品.
(1)步驟1溫度需要在30℃以下,其主要目的是
 

(2)步驟2檢測NaClO濃度的目的是
 

a.確定步驟3中需NaCl0溶液體積及NaOH質(zhì)量
b.確定步驟4中冰水浴的溫度范圍
c.確定步驟4中稱量尿素的質(zhì)量及所取次氯酸鈉溶液體積關(guān)系
d.確定步驟5所需的回流時間
(3)尿素法制備水合肼,第一階段為反應
 
(選填:“放熱”或“吸熱”).
(4)步驟5必須急速升溫,嚴格控制回流時間,其目的是
 

(5)已知水合肼在堿性條件下具有還原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI).測定水合肼的質(zhì)量分數(shù)可采用下列步驟:
a.準確稱取2.000g試樣,經(jīng)溶解、轉(zhuǎn)移、定容等步驟,配制250mL溶液.
b.移取10.00mL于錐形瓶中,加入20mL水,搖勻.
c.用0.1000mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且1 min內(nèi)不消失,計錄消耗碘的標準液的體積.
d.進一步操作與數(shù)據(jù)處理
①滴定時,碘的標準溶液盛放在
 
滴定管中(選填:“酸式”或“堿式”).
②若本次滴定消耗碘的標準溶液為18.00mL,可測算出產(chǎn)品中N2H4-H2O的質(zhì)量分數(shù)為
 

③為獲得更可靠的滴定結(jié)果,步驟d中進一步操作主要是:
 

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科目:高中化學 來源:2013屆江蘇省南京學大教育專修學校高三4月月考化學試卷(帶解析) 題型:實驗題

水合肼作為一種重要的精細化工原料,在農(nóng)藥、醫(yī)藥及有機合成中有廣泛用途。用尿素法制備水合肼,可分為兩個階段,第一階段為低溫氯化階段,第二階段為高溫水解階段,總反應方程式為:(NH2)2CO +NaClO+2NaOH → H2N—NH2·H2O+NaCl+Na2CO3。
主要副反應:N2H4+2NaClO= N2↑+2H2O+2NaCl △H<0
3NaClO=" 2NaCl" +NaClO3     △H>0
CO(NH2)2 +2NaOH= 2NH3↑+Na2CO△H>0
【深度氧化】:(NH2)2CO+3NaClO= N2↑+3NaCl+CO2↑+2H2O  △H<0
實驗步驟:
步驟1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持溫度在30℃以下,至溶液顯淺黃綠色停止通Cl2。
步驟2.靜置后取上層清液,檢測NaClO的濃度。
步驟3.傾出上層清液,配制所需濃度的NaClO和NaOH的混合溶液。
步驟4.稱取一定質(zhì)量尿素配成溶液,置于冰水浴。將一定體積步驟3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,繼續(xù)攪拌0.5h。
步驟5.將步驟4所得溶液,加入5g KMnO4作催化劑,轉(zhuǎn)移到三口燒瓶(裝置見圖),邊攪拌邊急速升溫,在108℃回流5 min。

步驟6.將回流管換成冷凝管,蒸餾,收集( 108~114℃)餾分,得產(chǎn)品。
(1)步驟1溫度需要在30℃以下,其主要目的是      。
(2)步驟2檢測NaClO濃度的目的是      。
a.確定步驟3中需NaClO溶液體積及NaOH質(zhì)量
b.確定步驟4中冰水浴的溫度范圍
c.確定步驟4中稱量尿素的質(zhì)量及所取次氯酸鈉溶液體積關(guān)系
d.確定步驟5所需的回流時間   
(3)尿素法制備水合肼,第一階段為反應            (選填:“放熱”或“吸熱”)。
(4)步驟5必須急速升溫,嚴格控制回流時間,其目的是      。
(5)已知水合肼在堿性條件下具有還原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI)。測定水合肼的質(zhì)量分數(shù)可采用下列步驟:
a.準確稱取2.000g試樣,經(jīng)溶解、轉(zhuǎn)移、定容等步驟,配制250mL溶液。
b.移取l0.00 mL于錐形瓶中,加入20mL水,搖勻.
c.用0.l000 mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且Imin內(nèi)不消失,計錄消耗碘的標準液的體積。
d.進一步操作與數(shù)據(jù)處理
①滴定時,碘的標準溶液盛放在     滴定管中(選填:“酸式”或“堿式”)。
②若本次滴定消耗碘的標準溶液為18.00mL,可測算出產(chǎn)品中N2H4-H2O的質(zhì)量分數(shù)為     。
③為獲得更可靠的滴定結(jié)果,步驟d中進一步操作主要是:     

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年江蘇省高三4月月考化學試卷(解析版) 題型:實驗題

水合肼作為一種重要的精細化工原料,在農(nóng)藥、醫(yī)藥及有機合成中有廣泛用途。用尿素法制備水合肼,可分為兩個階段,第一階段為低溫氯化階段,第二階段為高溫水解階段,總反應方程式為:(NH2)2CO +NaClO+2NaOH → H2N—NH2·H2O+NaCl+Na2CO3

主要副反應:N2H4+2NaClO= N2↑+2H2O+2NaCl △H<0

3NaClO=" 2NaCl" +NaClO3     △H>0

CO(NH2)2 +2NaOH= 2NH3↑+Na2CO△H>0

【深度氧化】:(NH2)2CO+3NaClO= N2↑+3NaCl+CO2↑+2H2O  △H<0

實驗步驟:

步驟1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持溫度在30℃以下,至溶液顯淺黃綠色停止通Cl2。

步驟2.靜置后取上層清液,檢測NaClO的濃度。

步驟3.傾出上層清液,配制所需濃度的NaClO和NaOH的混合溶液。

步驟4.稱取一定質(zhì)量尿素配成溶液,置于冰水浴。將一定體積步驟3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,繼續(xù)攪拌0.5h。

步驟5.將步驟4所得溶液,加入5g KMnO4作催化劑,轉(zhuǎn)移到三口燒瓶(裝置見圖),邊攪拌邊急速升溫,在108℃回流5 min。

步驟6.將回流管換成冷凝管,蒸餾,收集( 108~114℃)餾分,得產(chǎn)品。

(1)步驟1溫度需要在30℃以下,其主要目的是      

(2)步驟2檢測NaClO濃度的目的是      。

a.確定步驟3中需NaClO溶液體積及NaOH質(zhì)量

b.確定步驟4中冰水浴的溫度范圍

c.確定步驟4中稱量尿素的質(zhì)量及所取次氯酸鈉溶液體積關(guān)系

d.確定步驟5所需的回流時間   

(3)尿素法制備水合肼,第一階段為反應            (選填:“放熱”或“吸熱”)。

(4)步驟5必須急速升溫,嚴格控制回流時間,其目的是      。

(5)已知水合肼在堿性條件下具有還原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI)。測定水合肼的質(zhì)量分數(shù)可采用下列步驟:

a.準確稱取2.000g試樣,經(jīng)溶解、轉(zhuǎn)移、定容等步驟,配制250mL溶液。

b.移取l0.00 mL于錐形瓶中,加入20mL水,搖勻.

c.用0.l000 mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且Imin內(nèi)不消失,計錄消耗碘的標準液的體積。

d.進一步操作與數(shù)據(jù)處理

①滴定時,碘的標準溶液盛放在     滴定管中(選填:“酸式”或“堿式”)。

②若本次滴定消耗碘的標準溶液為18.00mL,可測算出產(chǎn)品中N2H4-H2O的質(zhì)量分數(shù)為     。

③為獲得更可靠的滴定結(jié)果,步驟d中進一步操作主要是:     

 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在一個容積固定的反應器中,有一可左右滑動的密封隔板,兩側(cè)分別進行如圖所示的反應(均加有適量的新型固體催化劑,其體積忽略不計)。

(1)若起始時左側(cè)投入2 mol SO2、1 mol O2,右側(cè)投入1 mol N2、4 mol H2,達到平衡后(兩側(cè)溫度相同),隔板是否可能仍處于中央_______________(填“可能”或“不可能”)。

(2)起始時投入2 mol SO2,1 mol O2;1 mol N2,2 mol H2,達平衡時,隔板仍處于中央,則SO2的轉(zhuǎn)化率與N2轉(zhuǎn)化率之比為:α(SO2)∶α(N2)=_______________。(填數(shù)字)

(3)若起始時投入2 mol SO2,1 mol O2;1 mol N2,a mol H2,0.1 mol NH3。起始時右側(cè)體積小于左側(cè)體積,當a值在一定范圍內(nèi)變化時,均可通過調(diào)節(jié)反應器溫度,使左右兩側(cè)反應都達到平衡,且平衡時隔板處于中央,此時SO2的轉(zhuǎn)化率與N2轉(zhuǎn)化率之比為5∶1,求a的取值范圍。

(4)若起始時投入2 mol SO2,1 mol O2,欲用簡單實驗方法粗略測定平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率,則可將左側(cè)的平衡混合氣體通入足量的______________(填序號)。

A.碳酸鈉與碳酸氫鈉混合溶液                    B.氯化鋇溶液

C.98.3%的濃硫酸                                  D.硝酸鋇混合溶液

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