Question

【题目】铁及其化合物广泛存在于人们的日常生活和工业生产中。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的核外电子排布式是________，Ca元素与Fe元素同周期，灼烧，火焰为砖红色，节日中燃放的焰火配方中常含有Ca元素，灼烧Ca元素呈现特殊颜色的原因是____

(2)人体内血红蛋白的结构简式如图所示：

①组成血红蛋白的5种元素中，电负性由大到小的顺序是_________，C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是_______。

②血红蛋白分子结构中N的杂化方式是_______。

③血红蛋白分子结构中含有配位键，为这些配位键提供孤电子对的元素是_______(写元素符号，下同)，提供空轨道的元素是______。

(3)可应用于工业生产中的催化剂，其晶胞结构如图所示：

①已知电负性：Fe-1.83，Br-2.96，则中含有的化学键类型为_________。

②晶胞中铁的配位数是_________；晶胞边长为a cm，则晶体密度的表达式为_____________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

Answer 1

【答案】 激发态的电子跃迁到基态时释放出能量 O>N>C>H>Fe N>O>C N Fe 共价键 8

【解析】

(1)Fe原子为26号元素，其核外电子排布式为(或)；电子从激发态跃迁到基态时释放出能量，以光的形式释放。

(2)①一般情况下，金属元素的电负性比非金属元素的弱，同周期从左到右，电负性逐渐增强，故电负性：O>N>C>H>Fe；N的核外电子排布式为，即其p轨道有3个电子，处于半充满状态，较稳定，故N的第一电离能大于O，所以电负性：N>O>C。

②碳氮双键中的N为杂化，而三个键均为单键的N为杂化；

③由血红蛋白的结构简式可知N与Fe形成2个配位键，N提供孤对电子，Fe提供空轨道；

(3)①Fe、Br电负性之差小于1.7，故为共价键；

②由晶胞结构可知，与Fe等距离且最近的Br有8个；由晶胞可知，1个晶胞中含8个Br，则含有4个Fe，故1个晶胞的质量，其体积V=a3 cm3，故其密度为。