Question

【题目】自然界中，金属元素大多以化合态存在，通过金属冶炼得到金属单质．工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物，但生产钾是用金属钠和熔化的KCl在一定的条件下反应制取：KCl+NaNaCl+K+Q （Q＜0） 有关数据如表：

	熔点℃	沸点℃	密度 （g/cm3）
Na	97.8	882.9	0.97
K	63.7	774	0.86
NaCl	801	1413	2.165
KCl	770	1500	1.984

（1）请结合平衡移动理论分析，为什么能用该反应制备金属钾． ．
（2）在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为℃，而反应的最高温度应低于℃．
（3）在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率可采取的措施有 ． （任写两点）
（4）相比于电解熔融氯化钾，此方法的优点有
（5）常压下，当反应温度升高到900℃时，该反应的平衡常数可表示为k=

Answer 1

【答案】
（1）化学平衡移动原理（勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,可不断得到金属钾）
（2）774；882.9
（3）适当的升高温度或移去钾蒸气
（4）生产工艺无污染,操作简便
（5）
【解析】解：（1）工业上制取金属钾的化学原理是化学平衡移动原理（勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，可不断得到金属钾），在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离，

所以答案是：化学平衡移动原理（勒夏特列原理/钾蒸汽逸出使生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，可不断得到金属钾）；（2）由表格数据可知，钾的沸点为774℃，所以金属钾转为气态最低温度约为774℃，反应时保证Na不能转化为气体，所以反应的最高温度应低于882.9℃，

所以答案是：774℃；882.9℃；（3）KCl+NaNaCl+K+Q （Q＜0），该反应正反应为吸热反应，所以在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率可采取的措施是适当的升高温度或移去钾蒸气，

所以答案是：适当的升高温度或移去钾蒸气；（4）电解熔融氯化钾生成钾、氯气，氯气有毒，废气会污染环境，且电解需消耗大量电能，操作不及此法，

所以答案是：生产工艺无污染，操作简便；（5）当反应温度升高到900℃时，只有Na、K为气体，化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，则K= ，

所以答案是： ．

【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征是解答本题的根本，需要知道化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．