(本题共12分)
我国钾长石(KAlSi3O8)的资源比较丰富。工业上可用食盐和钾长石在一定条件下制备氯化钾:NaCl
(l) +KAlSi3O8 (s)
KCl
(l)+NaAlSi3O8 (s)。
完成下列填空:
(1)硅原子的最外层电子占据了 个轨道,有 种能量。
(2)氯化钠的熔点比氯化钾的 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)把反应中涉及到的六种元素的原子半径按从小到大的顺序排列 。
(4)参与上述反应且位于同一周期的几种元素中,有一种元素的最高价氧化物的水化物和其余元素的最高价氧化物的水化物均能发生反应,这种元素是 。
(5)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:KAlSi3O8–278 NaAlSi3O8 –262)
③950℃时,提高熔出钾的速率可以采取的措施是 (写出两种)。
锶(Sr)是人体必需的微量元素,其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似。实验室用含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%,SrO12.62%,CaCO3 38.27%,BaCO3 2.54%,其它不溶于硝酸的杂质8.17%)制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下:
![]()
(1)市售浓硝酸的质量分数为65%,密度为1.4g/cm3,要配制30%稀硝酸500mL,还需要查阅的数据是 ,若配制过程中不使用天平,则必须要计算的数据是 ,必须要使用的仪器是 。
已知两种盐的溶解度(g/100 g水)如下表
|
温度/℃物质 |
0 |
20 |
30 |
45 |
60 |
80 |
100 |
|
Sr(NO3)2 |
28.2 |
40.7 |
47 |
47.2 |
48.3 |
49.2 |
50.7 |
|
Ca(NO3)2·4H2O |
102 |
129 |
152 |
230 |
300 |
358 |
408 |
(2)由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为:过滤、 、 、洗涤,干燥。
已知,硝酸钙能溶于有机溶剂A中。式量:Sr(NO3)2–212、Ba(NO3)2–261、Ca(NO3)2–164
(3)制得的硝酸锶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等杂质。测定硝酸锶纯度的实验如下:称取5.39g硝酸锶样品,加入足量的有机溶剂A,经过滤、洗涤、干燥后,剩余固体5.26g,将此固体配成250 mL的溶液,取出25.00 mL,调节pH为7,加入指示剂,用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点,消耗碳酸钠溶液22.98mL。
滴定过程的反应:Sr2++CO32-→ SrCO3↓ Ba2++CO32-→ BaCO3↓
①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②该硝酸锶粗品中,硝酸锶的质量分数为 (小数点后保留两位)。若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,所测定的硝酸锶纯度将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。