Question

电气石是一种具有保健作用的天然石材，其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素．
（1）上述元素中，原子半径最小的是

O

（用元素符号表示），与硫同周期的元素中简单离子半径最小的是

Al³⁺

（用离子符号表示）；
（2）表示原子结构常用的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式、电子式等．选择其中最详尽描述核外电子运动状态的方式来表示氧元素原子核外电子的运动状态

；氧元素原子核外有

3

种不同能量的电子；
（3）B元素与最活泼的非金属元素F形成化合物BF₃，检测发现BF₃分子中三根B-F键的键长相等且键角也相等，可以判断出BF₃分子为

非极性

分子（选填“极性”或“非极性”）； BF₃晶体的熔点比SiO₂晶体

低

（选填“高”、“低”）．
（4）证明Al₂O₃具有两性的反应事实是

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

（用离子方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大；
电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大；
（2）最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式，根据核外电子排布规律画出；
处于不同能级的电子，能量不同，处于同一能级不同轨道的电子能量相同；
（3）BF₃分子中三根B-F键的键长相等且键角也相等，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合；
根据晶体类型判断熔点高低，一般熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；
（4）氧化铝能与强酸反应生成盐与水、与强碱反应生成盐与水，说明氧化铝是两性氧化物．

解答：解：（1）同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大，故原子半径Na＞Mg＞Al＞Si＞B＞O，
电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大，故离子半径S^2-＞cl^-＞Na⁺＞Mg²⁺＞Al³⁺，
故答案为：O；Al³⁺；
（2）最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式，氧元素原子核外电子轨道排布式为：，氧原子核外电子有1s、2s、2p能级，故氧元素原子核外有3种不同能量的电子，故答案为：；3；
（3）BF₃分子中三根B-F键的键长相等且键角也相等，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，BF₃是分子晶体，SiO₂是原子晶体，故BF₃晶体的熔点比SiO₂晶体低，故答案为：非极性；低；
（4）氧化铝能与强酸反应生成盐与水，反应离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，与强碱反应生成盐与水，反应离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，说明氧化铝是两性氧化物，故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．

点评：本题考查微粒半径比较、核外电子排布规律、晶体结构与性质、铝元素化合物性质等，难度不大，注意基础知识的理解掌握．