Question

工业上通常以铝土矿（主要成分为Al₂O₃）为原料制备无水氯化铝：2Al₂O₃+6Cl₂4AlCl₃+3O₂ ↑。请回答下列问题：
（1）上述反应涉及的元素中，最外层有2个未成对电子的元素是__________；简单离子的离子半径最小的元素，其原子核外有_____种不同能级的电子。
（2）已知元素周期表中，镓(₃₁Ga)与铝元素同一主族，写出Ga的最外层电子排布式：______
（3）镓(Ga)有两种天然同位素，一种是，其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%。实验测得溴化镓(GaBr₃)的摩尔质量为309.8 g/mol，则由此推知镓的另一种同位素是_________。
（4）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是              。

Answer 1

（1）氧（O） ；5   （各1分，共2分）
（2）4s²4p ¹ （2分）
（3） （2分）
（4）碳与O₂反应，有利于反应正向进行 （2分）

试题分析：（1）Al、O、Cl元素原子外围电子排布分别为为3s²3p¹、2s²2p⁴、3s²3p⁵，故氧元素原子最外层有2个未成对电子。电子层数越多微粒半径越大，在核外电子排布相同的条件下，核电荷数越多，微粒半径越小，所以简单离子的离子半径最小的元素为Al元素，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，核外有5种不同能级的电子。
（2）镓（₃₁Ga）与铝元素同一主族，铝的原子序数是13，因此镓7元素的原子序数是13＋18＝31，处于第四周期，最外层电子数为3，所以Ga的最外层电子排布式为4s²4p¹。
（3）溴化镓（GaBr₃）的摩尔质量309.8g/mol，则镓元素的相对原子质量为309.8－80×3＝69.8。设镓的另一种同位素的质量数为A，则根据元素原子所占的百分比可知，0.4A＋0.6×69＝69.8，解得A＝71，故该同位素为
（4）实际生成中加入焦炭，碳与O₂反应，降低氧气的浓度，有利于反应正向进行。