Question

（2013?閘北區二模）工業上通常以鋁土礦（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%．實驗測得溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質量為309.8g/mol，則由此推知鎵的另一種同位素是

₃₁⁷¹Ga

．
（4）為促進反應的進行，實際生產中需加入焦炭，其原因是

碳與O₂反應，有利于反應正向進行

．

Answer 1

分析：（1）根據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，根據其核外電子排布式確定能級數目；
（2）鎵（₃₁Ga）與鋁元素同一主族，原子序數為31，處于第四周期，最外層電子數為3；
（3）根據溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質量309.8g/mol計算鎵元素的相對原子質量，令鎵的另一種同位素為A，結合鎵元素的相對原子質量計算該同位素的質量數，據此書寫；
（4）碳與O₂反應，有利于反應正向進行．

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，原子序數為31，處于第四周期，最外層電子數為3，Ga的最外層電子排布式為：4s²4p¹，故答案為：4s²4p¹；
（3）溴化鎵（GaBr₃）的摩爾質量309.8g/mol，則鎵元素的相對原子質量為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）實際生成中加入焦炭，碳與O₂反應，有利于反應正向進行，故答案為：碳與O₂反應，有利于反應正向進行．

點評：本題考查核外電子排布規律、同位素、化學平衡移動等，難度不大，（3）中注意元素相對原子質量的計算．