Question

【题目】血红素中含有C、O、N、Fe五种元素．回答下列问题：
（1）C、N、O三种元素中电负性最小的是 ． （填元素符号），写出基态Fe原子的核外电子排布式（简写） ．
（2）如图1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 ， 在如图2的方框内用“→”标出Fe2+的配位键．

（3）NiO、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69pm和78pm，则熔点NiOFeO （填“＜”或“＞”）．
（4）根据等电子原理，写出CN﹣的电子式 ， 1mol O22+中含有的π键数目为 ．
（5）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 ．

（6）现有两种组成皆为TiCl3.6H2O的晶体，其中 Ti3+的配位数均为6，但一种为紫色，
另一种为绿色．为测定这两种晶体的化学式，进行实验：
①两种配合物晶体各取1mol配成待测溶液；
②分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；
③沉淀完全后分别过滤、洗涤、干燥后称量，发现原紫色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀为3mol，绿色晶体的水溶液反应得到的白色沉淀为2mol．则绿色晶体的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）C；[Ar]3d64S2
（2）sp2、sp3
（3）＞
（4）；2NA
（5）4；4：3
（6）[TiCl（H2O）5]Cl2?H2O
【解析】解：（1.）同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则有电负性C＜N＜O，C的电负性最小，基态Fe原子的核外价电子排布式为：[Ar]3d64S2 ， 故答案是：C；[Ar]3d64S2；
（2.）根据N原子的价电子排布式2s22p3 ， 若N原子形成3个共价键，则氮原子周围还有一对孤对电子，即此时无配位键，该氮原子为sp3杂化，如NH3 ． 若N原子形成4个共价键，则必有一个是配位键，若还存在双键（双键视为单键），则该氮原子为sp2杂化，如本题中的 ，若都为单键，则该氮原子为sp3杂化，如NH4+ ， 所以答案是：sp2、sp3； ；
（3.）Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高．由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，属于熔点是NiO＞FeO，所以答案是：＞；
（4.）N2与CN﹣为等电子体，氮气分子内是通过共用电子对形成共价键；氮原子核外有5个电子，形成氮氮三键，氮分子的电子式为 ，根据氮气分子的电子式写出CN﹣的电子式，且CN﹣是离子，所以其电子式为： ，根据等电子体原理可知，O22+的电子式 ，在1mol三键含有2mol的π键和1mol的δ键，故1mol O22+中，含有2NA个π键，故答案是： ；2NA；
（5.）γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8× +6× =4，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8：6=4：3，所以答案是：4； 4：3．
（6.）氯离子可以与银离子反应生成氯化银白色沉淀，通过沉淀的质量可以推断出氯离子的含量，发现原紫色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀为3mol，绿色晶体的水溶液反应得到的白色沉淀为2mol，两种晶体的组成皆为TiCl36H2O，说明紫色晶体中有三个自由移动的氯离子，而绿色晶体中只有2个自由移动的离子，即有一个氯原子形成了配合物，因为钛为6配位，即配合物中须有五个水，即化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，而紫色晶体的化学式为[Ti（H2O）6]Cl3 ， 所以答案是：[TiCl（H2O）5]Cl2H2O．