Question

【题目】(1)红细胞中血红素结构如图所示，回答下列问题：

①Fe2+的轨道表示式[Ar]________。

②所含短周期元素电负性从大到小的顺序是___________。

③羧基中碳原子的杂化轨道方式是______________。

④在肺部，血红素中的Fe2+结合的水分子与氧分子交换，形成氧合血红蛋白，经动脉运送到组织释放出O2；然后血红素结合组织代谢所产生的CO2，经静脉送回肺中与水分子交换，最后将CO2排出体外，完成呼吸过程。血红素中Fe2+与CO2中____原子以____形式结合，这种结合是可逆的，比Fe2+与N的结合弱的原因是______________。

(2)磁性氧化铁Fe3O4含有Fe2+和Fe3+，其晶体属于立方晶系，氧原子呈面心立方密堆积，Fe3+和一半的Fe3+随机占据八面体空穴，电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，另一半Fe3+作阳离占据四面体空穴。Fe3O4是一种盐，其真实结构可较好地表示为_________[Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示]；该晶体_____导电（填“能”、“不能”）；该晶体的密度为5.18g·cm-3，其晶胞中最近的两个氧原子之间的核间距_________cm(列出计算式，不必计算最终结果）。

Answer 1

【答案】 O＞N＞C＞H sp2杂化 氧 配位键 氮原子的电负性小，原子半径大，供给电子能力比氧强，易形成配位键 Fe(III) [Fe(II) Fe(III)O4] 能

【解析】(1)①Fe2的外围电子为3d6，则Fe2的轨道表示式[Ar]；

②红细胞中血红素所含短周期元素有H、C、N、O，非金属性越强电负性越大，则四种元素电负性从大到小的顺序是O＞N＞C＞H；

③羧基中C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以C原子杂化类型是sp2；

④CO2分子中氧原子核外有孤对电子，则血红素中Fe2+与CO2中氧原子以配位键形式结合，这种结合是可逆的，因氮原子的电负性小，原子半径大，供给电子能力比氧强，易形成配位键，故Fe2+与O比Fe2+与N的结合弱；

(2)Fe3O4是一种盐，其中金属阳离子为Fe2+，酸根离子为FeO2-，可用盐的结构形式表示为Fe(III) [Fe(II) Fe(III)O4] ；电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，可知该晶体能导电；设晶胞中最近的两个氧原子之间的核间距为acm，则晶胞的体积为acm，晶胞的体积为2a3cm3，每个晶胞的质量为，晶体的密度5.18g·cm-3=（）÷2a3cm3，则a= cm。