Question

9．清朝的徐壽認為人的生存離不開氧氣，所以就命名為“養(yǎng)氣”即“養(yǎng)氣之質”，后來為了統(tǒng)一就用“氧”代替了“養(yǎng)”字．在很多化學反應中都有氧氣的參與：
（1）已知常溫下Na在空氣中可生成Na₂O，寫出氧離子的結構意義圖：，鈉離子核外能量最高的電子位于2p層，比較離子半徑大�。簉（Na⁺）＜r（O^2-）（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）已知Na在O₂中燃燒生成Na₂O₂，判斷Na₂O₂中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵，
（3）寫出C在足量的O₂中完全燃燒的產物的電子式，
（4）已知16gFe在O₂中完全燃燒，生成黑色固體，共放出112kJ熱量，寫出該反應的熱化方程式：
3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-1176kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）原子結構示意圖書寫：圓內數(shù)字為原子的質子數(shù)，符號表示電性，圓外的弧線為電子層，弧線上的數(shù)字為該層上的電子數(shù)，離圓最近的弧線表示第一層，依次向外為第二層、第三層等，據(jù)此書寫氧離子的結構示意圖；離子核外能量由內向外能量由低到高；具有相同的核外電子排布，原子序數(shù)越大，半徑越��；
（2）一般來說，活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價鍵，單鍵中只有σ鍵，據(jù)此分析；
（3）二氧化碳為共價化合物，其分子中含有兩個碳氧雙鍵；
（4）物質的量與反應放出的熱量成正比，根據(jù)熱化學方程式的書寫方法書寫．

解答 解：（1）O原子的質子數(shù)為8，氧離子核外容納10個電子，有2個電子層，第一電子層容納2個電子，最外層容納8個電子，離子結構示意圖為，鈉離子核外排布為：1s²2s²2p⁶，能量最高的電子位于2p，具有相同的核外電子排布，原子序數(shù)越大，半徑越小，r（Na⁺）＜r（O^2-），
故答案為：；2p；＜；
（2）一般來說，活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價鍵，過氧化鈉中過氧根離子與鈉離子之間存在離子鍵，兩個O原子間存在非極性共價鍵，該共價鍵為單鍵，只含有σ鍵，所以Na₂O₂晶體中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵；
故答案為：離子鍵、共價鍵；
（3）二氧化碳中存在碳氧雙鍵，碳原子和氧原子都達到8電子穩(wěn)定結構，二氧化碳的電子式為：，
故答案為：；
（4）16gFe在物質的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{16g}{56g/mol}$=$\frac{2}{7}$mol，在O₂中完全燃燒，生成黑色固體為四氧化三鐵，放出112kJ熱量，可得該反應的熱化學方程式：3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-（112×7×$\frac{3}{2}$） kJ/mol=1176kJ/mol，
故答案為：3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-1176kJ/mol．

點評 本題考查較為綜合，涉及原子結構示意圖書寫、化學鍵、電子式、離子半徑大小比較、熱化學方程式的書寫等知識，為高考的高頻題，題目難度中等，注意掌握電子式、熱化學方程式的書寫原則，明確化學鍵的類型．