
主族元素镓(Ga)的原子结构示意图是: ,下列关系不正确的是 A. 原子半径: K > Ga > Al B. 碱性: KOH > Ga(OH)3 > Al(OH)3 C. 离子的氧化性: K + > Ga3+ > Al3+ D. 与水反应的剧烈程度: K > Ga > Al
镓(Ga)位于元素周期表第四周期ⅢA族,其原子结构决定了它在金属性、原子半径等性质上处于钾(K)和铝(Al)之间。本题中不正确的关系是 C. 离子的氧化性:K⁺>Ga³⁺>Al³⁺,因为金属性越强,对应阳离子的氧化性越弱,而金属性顺序为 K>Ga>Al,因此离子氧化性应为 Al³⁺>Ga³⁺>K⁺。
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。K位于第四周期ⅠA族,Ga位于第四周期ⅢA族,Al位于第三周期ⅢA族。因此,K的原子半径大于Ga(同周期左→右减小),Ga的原子半径大于Al(同主族上→下增大),顺序 K>Ga>Al 正确。
元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。金属性 K>Ga>Al,因此碱性顺序 KOH>Ga(OH)₃>Al(OH)₃ 正确。例如,Ga(OH)₃的碱性弱于KOH但强于Al(OH)₃,且Al(OH)₃的碱性比Ga(OH)₃弱。
金属单质的还原性越强(金属性越强),其对应阳离子的氧化性越弱。由于金属性 K>Ga>Al,因此阳离子氧化性顺序应为 Al³⁺>Ga³⁺>K⁺,选项中顺序完全相反,C错误。
金属性越强,与水反应越剧烈。K作为活泼金属能与水剧烈反应生成H₂,Ga与水反应的剧烈程度弱于K但强于Al(Al在常温下与水反应缓慢),因此顺序 K>Ga>Al 正确。
本题通过元素周期律(同周期、同主族性质递变)判断物质性质,核心在于明确 金属性与阳离子氧化性的反比关系。除C选项外,其他性质均符合金属性 K>Ga>Al 的递变规律。
为什么阳离子氧化性与金属性成反比? 例如,K易失去电子形成K⁺,因此K⁺难以获得电子(氧化性弱);而Al失电子能力较弱,Al³⁺反而容易得电子(氧化性强)。这一规律在判断金属活动性与离子性质时至关重要。