Question

（2013?閘北區(qū)二模）工業(yè)上通常以鋁土礦（主要成分為Al₂O₃）為原料制備無水氯化鋁：2Al₂O₃+6Cl₂

△

4AlCl₃+3O₂↑．請回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)涉及的元素中，最外層有2個未成對電子的元素是

O

；簡單離子的離子半徑最小的元素，其原子核外有

5

種不同能級的電子．
（2）已知元素周期表中，鎵（₃₁Ga）與鋁元素同一主族，寫出Ga的最外層電子排布式：

4s²4p¹

（3）鎵（Ga）有兩種天然同位素，一種是

69 31

Ga，其原子在天然同位素原子中所占的百分比為60%．實(shí)驗(yàn)測得溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質(zhì)量為309.8g/mol，則由此推知鎵的另一種同位素是

₃₁⁷¹Ga

．
（4）為促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)中需加入焦炭，其原因是

碳與O₂反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)各元素原子的外圍電子排布式確定最外層有2個未成對電子的元素；
簡單離子的離子半徑最小的元素為Al元素，根據(jù)其核外電子排布式確定能級數(shù)目；
（2）鎵（₃₁Ga）與鋁元素同一主族，原子序數(shù)為31，處于第四周期，最外層電子數(shù)為3；
（3）根據(jù)溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質(zhì)量309.8g/mol計算鎵元素的相對原子質(zhì)量，令鎵的另一種同位素為A，結(jié)合鎵元素的相對原子質(zhì)量計算該同位素的質(zhì)量數(shù)，據(jù)此書寫；
（4）碳與O₂反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行．

解答：解：（1）Al、O、Cl元素原子外圍電子排布分別為為3s²3p¹、2s²2p⁴、3s²3p⁵，故氧元素原子最外層有2個未成對電子．簡單離子的離子半徑最小的元素為Al元素，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，核外有5種不同能級的電子，
故答案為：O；5；
（2）鎵（₃₁Ga）與鋁元素同一主族，原子序數(shù)為31，處于第四周期，最外層電子數(shù)為3，Ga的最外層電子排布式為：4s²4p¹，故答案為：4s²4p¹；
（3）溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質(zhì)量309.8g/mol，則鎵元素的相對原子質(zhì)量為309.8-80×3=69.8，令鎵的另一種同位素為A，則：0.4A+0.6×69=69.8，解得A=71，故該同位素為₃₁⁷¹Ga，故答案為：₃₁⁷¹Ga；
（4）實(shí)際生成中加入焦炭，碳與O₂反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故答案為：碳與O₂反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行．

點(diǎn)評：本題考查核外電子排布規(guī)律、同位素、化學(xué)平衡移動等，難度不大，（3）中注意元素相對原子質(zhì)量的計算．