Question

電氣石是一種具有保健作用的天然石材，其中含有的主要元素為B、Si、Al、Mg、Na、O等元素．
（1）上述元素中，原子半徑最小的是

O

（用元素符號表示），與硫同周期的元素中簡單離子半徑最小的是

Al³⁺

（用離子符號表示）；
（2）表示原子結構常用的化學用語有：原子結構示意圖、核外電子排布式、軌道表示式、電子式等．選擇其中最詳盡描述核外電子運動狀態的方式來表示氧元素原子核外電子的運動狀態

；氧元素原子核外有

3

種不同能量的電子；
（3）B元素與最活潑的非金屬元素F形成化合物BF₃，檢測發現BF₃分子中三根B-F鍵的鍵長相等且鍵角也相等，可以判斷出BF₃分子為

非極性

分子（選填“極性”或“非極性”）； BF₃晶體的熔點比SiO₂晶體

低

（選填“高”、“低”）．
（4）證明Al₂O₃具有兩性的反應事實是

Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

（用離子方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大；
電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，最外層電子數相同電子層越多離子半徑越大；
（2）最詳盡描述核外電子運動狀態的方式為核外電子軌道排布式，根據核外電子排布規律畫出；
處于不同能級的電子，能量不同，處于同一能級不同軌道的電子能量相同；
（3）BF₃分子中三根B-F鍵的鍵長相等且鍵角也相等，為平面正三角形結構，正負電荷重心重合；
根據晶體類型判斷熔點高低，一般熔點：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；
（4）氧化鋁能與強酸反應生成鹽與水、與強堿反應生成鹽與水，說明氧化鋁是兩性氧化物．

解答：解：（1）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑Na＞Mg＞Al＞Si＞B＞O，
電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，最外層電子數相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞cl^-＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺，
故答案為：O；Al³⁺；
（2）最詳盡描述核外電子運動狀態的方式為核外電子軌道排布式，氧元素原子核外電子軌道排布式為：，氧原子核外電子有1s、2s、2p能級，故氧元素原子核外有3種不同能量的電子，故答案為：；3；
（3）BF₃分子中三根B-F鍵的鍵長相等且鍵角也相等，為平面正三角形結構，正負電荷重心重合，為非極性分子，BF₃是分子晶體，SiO₂是原子晶體，故BF₃晶體的熔點比SiO₂晶體低，故答案為：非極性；低；
（4）氧化鋁能與強酸反應生成鹽與水，反應離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，與強堿反應生成鹽與水，反應離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，說明氧化鋁是兩性氧化物，故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．

點評：本題考查微粒半徑比較、核外電子排布規律、晶體結構與性質、鋁元素化合物性質等，難度不大，注意基礎知識的理解掌握．