Question

（15分）血红素中含有C、O、N、Fe五种元素。回答下列问题：

⑴C、N、O、H四种元素中电负性最小的是             （填元素符合），写出基态Fe原子的核外电子排布式          。

⑵下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。血红素中N原子的杂化方式有            ，在右图的方框内用“→”标出Fe^2＋的配位键。

⑶NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”)；

⑷N与H形成的化合物肼(N₂H₄)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：

   

若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的键有___________mol。

⑸根据等电子原理，写出CN^—的电子式        ， 1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为     。

⑹铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为   ，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为    。

 

Answer 1

⑴H （1分）   [Ar]3d⁶4S²（2分）

⑵sp²  sp³ （2分） 如图（2分）   ⑶>（1分）   ⑷  3（1分） 

 ⑸（2分）    2N_A（2分） ⑹4 （1分）    4∶3（1分）

 

解析:（1）非金属性越强，电负性越大，故是H。根据构造原理可写出基态Fe原子的核外电子排布式。

（2）根据结构图可看出N原子既有单键还有双键，所以既有sp²杂化，还有sp³杂化。N原子最外层有孤对电子，而亚铁离子有容纳电子的空轨道，所以可形成配位键。

（3）离子晶体中离子键越强，熔沸点越高，形成离子键的微粒半径越小，所带电荷数越多，离子键越强，所以NiO＞ FeO的。

（4）反应中有4molN—H键断裂，则生成1.5mol氮气，氮氮三键由2个键构成，即形成的键有3mol。

（5）CN^—与氮气是等电子体，其电子式为。O₂²⁺与氮气也是等电子体，所以含有2个键。

（6）8个顶点各有1个铁原子，6个面心处各有1个铁原子，所以含有的铁原子是8×1/8＋6×1/2＝4。δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8和6，所以之比是4∶3。