Question

10．安全气囊是行车安全的重要设施．当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客．为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行研究．经实验分析，确定该粉末是一种混合物且只含Na、Fe、N、O四种元素．
（1）氧离子的结构示意图是，能说明O元素比N元素为非金属强的是氧气与氢气化合更容易，生成的水比氨气更稳定，其中三种主族元素的离子半径从大到小的顺序是N^3-＞O^2-＞Na⁺（用离子符号表示）．
（2）氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐，该盐晶体中含有的化学键类型是离子键、共价键．
（3）水溶性实验表明，安全气囊中固体粉末部分溶解，不溶物为一种红棕色固体，可溶于盐酸，写出反应的化学方程式．Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）氧离子核外有2个电子层，最外层电子数为8；可根据与氢气反应的剧烈程度以及氢化物的稳定性等比较非金属性强弱；三种主族元素为Na、N、O，对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小；
（2）氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐，应为硝酸铵，含有离子键和共价键；
（3）水溶性实验表明，安全气囊中固体粉末部分溶解，不溶物为一种红棕色固体，为氧化铁，可与盐酸反应生成氯化铁和水．

解答 解：（1）氧离子核外有2个电子层，最外层电子数为8，示意图为；氧气与氢气化合更容易，生成的水比氨气更稳定，可知O的非金属性比N强，三种主族元素为Na、N、O，对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径N^3-＞O^2-＞Na⁺，
故答案为：；氧气与氢气化合更容易，生成的水比氨气更稳定；N^3-＞O^2-＞Na⁺；
（2）氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐，应为硝酸铵，为离子化合物，含有离子键和共价键，故答案为：离子键、共价键；
（3）水溶性实验表明，安全气囊中固体粉末部分溶解，不溶物为一种红棕色固体，为氧化铁，可与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，
故答案为：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．

点评 本题考查较为综合，涉及原子结构与性质关系、离子半径、盐类水解、化学键等，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力，难度不大．