高中化学竞赛试题

2005年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题第8题（12分）LiCl和KCl同属NaCl型晶体，其熔点分别为614℃和776℃。Li+、K+和Cl-的半径分别为76pm、133pm和181pm。在电解熔盐LiCl以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的KCl晶体，可使电解槽温度下降至400℃，从而使生产条件得以改善。•8-1简要说明加入熔点高的KCl反而使电解温度大大下降的原因；熔点降低效应；或形成有低共熔点的二元体系；或固相不互溶，而在液相中产生混合熵。(2分：三者中答出任一者可得2分)8-2有人认为，LiCl和KCl可形成固溶体（并画出了“固溶体的晶胞”）。但实验表明，液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶（即不能生成固溶体！）。请解释在固相中完全不混溶的主要原因。在固相中，离子呈周期性排列，对“相似相溶”的“相似条件”的要求比液相中严格得多。LiCl和KCl的结构型式相同，Li+和K+的电价相等，Li和K的电负性差别也有限。显然，两个组分在固相中完全不互溶源于Li+和K+的半径差别太大。（2分，关键要回答出最后一句话）8-3写出计算LiCl和KCl两种晶体密度之比的表达式(须包含离子半径的符号)；(2分)只写出最后的表达式也可3333332244ClLiClKKClLiClClLiClKKClLiClLiClKClKClLiClAKClKClALiClLiClKClLiClKClLiClrrrrMMrrrrMMaaMMNaMNaMVmVmDD8-4在KCl晶体中，K+离子占据由Cl-离子围成的八面体空隙，计算相距最近的八面体空隙中心之间的距离。(2分；方法正确但结果算错扣0.5分)pmrra4442)181133(222)(2222