Question

【题目】蛋白质中含有C、H、O、N、S等元素，食物中的铁主要以三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物的形式存在。

(1)在蛋白质中涉及的碳、氮、氧元素第一电离能由小到大的顺序是________________；基态铁原子的价电子排布式为____________。

(2)KSCN是检验Fe3＋的试剂之一，与SCN－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。1 mol CN－中含有的π键的数目为____________________。

(3)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子（其分子式为Fe2Cl6）存在的结构式为________________，其中Fe的配位数为____________。

(4)金属化合物Cu2Zn合金能导电，熔点较高，强度、硬度较大。Cu2Zn合金的晶体类型是_______。

(5)某含铜化合物的离子结构如图所示。

①该离子中存在的作用力有_______________；

a.离子键　　b.共价键　　 c.配位键　　d.氢键 e.范德华力

②该离子中N原子的杂化类型有________。

(6)铜晶体为面心立方最密堆积，即在晶体结构中可以分割出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个面上，已知铜的原子半径为127.8 pm，列式计算晶体铜的密度：ρ=______________g·cm-3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】C<O<N 3d64s2 N2O或CO2 2×6.02×1023 4 金属晶体 bc sp2、sp3杂化

【解析】

(1)同一周期的主族元素的第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但第IIA、VA元素的电离能大于相邻主族元素；根据原子核外电子排布的构造原理书写基态铁原子的价电子排布式;

(2)与SCN-互为等电子体，应含有3个原子，且最外层电子数相同； CN-与N2互为等电子体；

(3)蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3，存在Fe-Cl键；

(4)Cu2Zn合金能够导电，说明该晶体类型是金属晶体；

(5)①由图可知，铜离子与N、O原子之间形成配位键，非金属原子之间形成共价键；

②离子中存在C=N双键中的N原子形成3个σ键，另外N原子形成4个σ键，均没有孤电子对；

(6)根据均摊法计算晶胞中Cu原子数目，表示出晶胞质量，再根据ρ=计算晶胞密度。

(1)碳、氮、氧元素都是第二周期的元素，由于同一周期元素的第一电离能呈增大趋势。第IIA元素处于轨道的全充满稳定状态、VA的原子核外电子处于半充满的稳定状态，因此其电离能大于同一周期相邻元素，所以三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C<O<N；

Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe为过渡元素，除原子最外层电子为价电子外，还包含3d电子，故价电子排布式为3d64s2，

(2)与SCN-互为等电子体，应含有3个原子，且最外层电子数相同，故为CO2或N2O等； CN-与N2互为等电子体，二者结构相似，故CN-离子中形成C≡N三键，1mol CN-中含有的π键的数目为2×6.02×1023；

(3)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，Fe原子周围有4个Cl，则其中Fe的配位数为4；

(4)Cu2Zn合金能够导电，说明该晶体类型是金属晶体；

(5)①由图可知，铜离子与N、O原子之间形成配位键，非金属原子之间形成共价键，故合理选项是bc；

②离子中存在C=N双键中的N原子形成3个σ键，另外N原子形成4个σ键，均没有孤电子对，分别采取sp2杂化、sp3杂化；

(6)晶胞为面心立方密堆积，晶胞面对角线上的Cu原子相邻，则晶胞棱长为127.8pm×4×=×2×127.8pm；晶胞中Cu原子数目为8×+6×=4，晶胞的质量为m=4×g，所以晶胞的密度ρ=g/cm3。