Question

2005年1月，美國弗吉尼亞共同體大學物理學教授施夫·漢納等人在《科學》雜志上發(fā)表報告披露，他們成功地發(fā)現了由13個鋁原子組成的“超級原子”，并將這個“超級原子”命名為Al₁₃。請根據以上信息，完成下列各題：

(1)Al₁₃代表的含義是____________。

A.鋁是13號元素                               B.鋁原子有13個電子

C.鋁原子有13個質子                         D.由13個鋁原子組成的新物質

(2)科學家預言“超級原子”的發(fā)現將會重建周期表，因為Al₁₃、Al₁₄的性質很像現行元素周期表中的某主族元素。已知當這類“超級原子”具有40個價電子時最穩(wěn)定(鋁原子具有3個價電子)，類似于稀有氣體的最外層8個電子的穩(wěn)定性。

①鋁在元素周期表中的位置：第______________周期第______________族，其原子結構示意圖為______________。

②Al₁₃有39個價電子，所以與______________(填主族)的元素性質類似；Al₁₄有______________個價電子，且與______________的元素性質相似。

(3)這些“超級原子”的制備方法是：首先在實驗室中將金屬鋁制成蒸氣，在這個過程中會形成一些由多個鋁原子組成的極其微小的球體，用質譜儀從鋁蒸氣中可以過濾出Al₁₃“超級原子”，也就是說由13個鋁原子組成的小球最穩(wěn)定，這些“超級原子”能夠與呈鏈形的碘分子發(fā)生化學反應，反應原理是Al₁₃“超級原子”取代了碘分子中的一個碘原子的位置，其他碘原子也“懸掛”在Al₁₃“超級原子”上。

①關于“超級原子”Al₁₃與碘反應的產物敘述錯誤的是______________。

A.是一種新的碘鋁化合物

B.是碘與鋁的混合物

C.該物質具有碘的性質

D.該物質具有鋁的性質

②“超級原子”Al₁₃在氣相中還能與HI發(fā)生化合反應，請你寫出這個反應的化學方程式_____________________________________________________________________。

Answer 1

(1)D

(2)①三  ⅢA  Al   ②ⅦA(或鹵族)42  ⅡA

(3)①B  ②Al₁₃+HIHAl₁₃I

解析：根據題給信息Al₁₃為由13個鋁原子組成的超級原子，故(1)問答案為D項。根據信息超級原子具有40個價電子時最穩(wěn)定，Al₁₃有39個價電子缺1個電子達到最穩(wěn)定結構，類似于鹵族元素；Al₁₄含有的價電子數為14×3=42個。42-40=2，故Al₁₄與第ⅡA族元素性質相似。