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(hào)表示），與硫同周期的元素中簡(jiǎn)單離子半徑最小的是

Al³⁺

（用離子符號(hào)表示）；
（2）表示原子結(jié)構(gòu)常用的化學(xué)用語有：原子結(jié)構(gòu)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式來表示氧元素原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

；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(cè)發(fā)現(xiàn)BF₃分子中三根B-F鍵的鍵長(zhǎng)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(diǎn)比SiO₂晶體

低

（選填“高”、“低”）．
（4）證明Al₂O₃具有兩性的反應(yīng)事實(shí)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(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大；
（2）最詳盡描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式為核外電子軌道排布式，根據(jù)核外電子排布規(guī)律畫出；
處于不同能級(jí)的電子，能量不同，處于同一能級(jí)不同軌道的電子能量相同；
（3）BF₃分子中三根B-F鍵的鍵長(zhǎng)相等且鍵角也相等，為平面正三角形結(jié)構(gòu)，正負(fù)電荷重心重合；
根據(jù)晶體類型判斷熔點(diǎn)高低，一般熔點(diǎn)：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；
（4）氧化鋁能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽與水、與強(qiáng)堿反應(yīng)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(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(jí)，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(zhǎng)相等且鍵角也相等，為平面正三角形結(jié)構(gòu)，正負(fù)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(diǎn)比SiO₂晶體低，故答案為：非極性；低；
（4）氧化鋁能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽與水，反應(yīng)離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽與水，反應(yīng)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(diǎn)評(píng)：本題考查微粒半徑比較、核外電子排布規(guī)律、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、鋁元素化合物性質(zhì)等，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．