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Ga，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309.8g/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）根据各元素原子的外围电子排布式确定最外层有2个未成对电子的元素；
简单离子的离子半径最小的元素为Al元素，根据其核外电子排布式确定能级数目；
（2）镓（31Ga）与铝元素同一主族，原子序数为31，处于第四周期，最外层电子数为3；
（3）根据溴化镓（GaBr3）的摩尔质量309.8g/mol计算镓元素的相对原子质量，令镓的另一种同位素为A，结合镓元素的相对原子质量计算该同位素的质量数，据此书写；
（4）碳与O2反应，有利于反应正向进行．
【解析】
（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．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，
故答案为：O；5；
（2）镓（31Ga）与铝元素同一主族，原子序数为31，处于第四周期，最外层电子数为3，Ga的最外层电子排布式为：4s24p1，故答案为：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，令镓的另一种同位素为A，则：0.4A+0.6×69=69.8，解得A=71，故该同位素为3171Ga，故答案为：3171Ga；
（4）实际生成中加入焦炭，碳与O2反应，有利于反应正向进行，故答案为：碳与O2反应，有利于反应正向进行．