题目内容

9．人类很早就懂得使用铁器，如今对铁元素的研究依然热度不减．请回答：
（1）铁原子L能层上有8种不同运动状态的电子，基态铁原子的外围电子排布式为3d64s2．
（2）血红素是血液的重要组成部分，其结构如图．其中C原子和N原子具有的相同的杂化方式为sp2
sp3，N与Fe之间存在的相互作用是极性键、配位键．血红素在人体内合成时的基本原料之一是甘氨
酸（），其分子中σ键和π键的个数比为9：1．
（3）单质铁的某种晶体拥有体心立方晶胞，其配位数为8，若其晶胞边长为a pm，其晶体密度为$\frac{112}{{N}_{A}•{a}^{3}•1{0}^{-30}}$g/cm3（用含a的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数）．
（4）铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）俗称赤血盐，可用于检验Fe2+，反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓．其配体的电子式为，与其配体互为等电子体的微粒有N2、CO（任写两种，填化学式）．

分析 （1）铁的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，L能层为2s22p6，有8种不同运动状态的电子，基态铁原子的外围电子排布式为3d64s2；
（2）根据每个N原子含有的σ 键个数与孤电子对数之和判断其杂化方式；血红素中N原子有的含有3个σ 键和一个孤电子对，属于sp3杂化；有的含有3个σ 键，属于sp2 杂化方式；N与Fe之间存在的相互作用是极性键、配位键；甘氨酸（），单键为σ键，双键有一个σ键，其余为π键；
（3）根ρ=$\frac{m}{V}$，均摊法计算；
（4）反应的离子方程式为 3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；其配体为CN-，它的电子式为；等电子体为电子数相等，原子数也相等．

解答 解：（1）铁的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，L能层为2s22p6，有8种不同运动状态的电子，基态铁原子的外围电子排布式为3d64s2；故答案为：8；3d64s2；
（2）根据每个N原子含有的σ 键个数与孤电子对数之和判断其杂化方式；血红素中N原子有的含有3个σ 键和一个孤电子对，属于sp3杂化；有的含有3个σ 键，属于sp2 杂化方式；N与Fe之间存在的相互作用是极性键、配位键；甘氨酸（），其分子中σ键和π键的个数比为9：1；故答案为：sp2、sp3；极性键、配位键；9：1；
（3）根据晶胞中的配位情况，一个晶胞中含有2个铁，1pm=10-10cm，由ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{n•M}{{N}_{A}•（a×1{0}^{-10}）^{3}}$=$\frac{2×56}{{N}_{A}•{a}^{3}•1{0}^{-30}}$=$\frac{112}{{N}_{A}•{a}^{3}•1{0}^{-30}}$g/cm3，故答案为：$\frac{112}{{N}_{A}•{a}^{3}•1{0}^{-30}}$；

（4）铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）俗称赤血盐，可用于检验Fe2+，反应的离子方程式为 3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；其配体为CN-，它的电子式为；等电子体为电子数相等，原子数也相等，与其配体互为等电子体的微粒有N2、CO；故答案为：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2；；N2、CO．

点评 本题考查了外围电子排布式、杂化类型、电子式、结构式、均摊法计算晶胞、等电子体等基本概念，综合性较强，难度较大．

练习册系列答案
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11．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解质，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s），下列说法正确的是（　　）
A．电池工作时，Zn为负极，负极区PH变大
B．电池负极的电极反应式为：2MnO2（s）+H2O（l）+2e-═Mn2O3（s）+2OH-（aq）
C．电池工作时，电子由正极流向负极
D．电解质氢氧化钾溶液中阳离子迁移到电池的正极
12．亚磷酸（H3PO3）是二元酸，0.1000mol/L的H3PO3溶液pH=1.6．下列判断错误的是（　　）
A．HPO32-既能电离也能水解
B．Na2HPO3溶液一定呈碱性
C．H3PO3具有还原性
D．H3PO3的溶液中加入过量NaOH，生成Na3PO3
17．按要求填空
（1）下列各组中的两种有机物，请判断它们之间的关系：（请在下列空白处填写：“相同物质”或“同系物”或“同分异构体”等）
①2-甲基丙烷和丁烷同分异构体．②1-已烯和环已烷同分异构体．
（2）某烃结构式如下：，共面的碳原子最多有
12个，共线的碳原子最多有6个．
（3）对羟基苯甲酸乙酯的结构简式为；
（4） 系统法命名的名称为2，3-二甲基-1-丁烯．
4．镁带能在CO2中燃烧，生成氧化镁和单质碳．
（1）碳元素形成的单质有金刚石、石墨、足球烯等．金刚石的熔点远高于足球烯的原因是金刚石为原子晶体而足球烯为分子晶体，金刚石中共价键的键能高于足球烯中的范德华力．24g金刚石中含有4NA个碳碳单键．
（2）氧化镁的电子式为Mg2+[]2-，CO2的结构式为O=C=O．与镁同周期、离子半径最小的元素，其原子最外层的电子排布式为3s23p1，其中能量最高的电子有1个．
一定条件下，在容积恒为2.0L的容器中，Fe和CO2发生如下反应：
CO2（g）+Fe（s）?FeO（s）+CO（g）
（3）若起始时向容器中加入1mol CO2，5.0min后，容器内气体的相对平均分子量为32，则这段时间内ν（CO2）=0.025mol/（L•min）．
（4）下列说法不正确的是cd
a．当混合气体的密度不变时说明反应达到了平衡
b．混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到了平衡
c．平衡后移除二氧化碳时，正反应速率一直减小直至建立新的平衡
d．平衡后缩小容器的体积，正逆反应速率不变，平衡不移动
（5）待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳，平衡向正向移动（选填“正向”、“逆向”、或“不”），二氧化碳的转化率不变（填“增大”，“减小”或“不变”），CO的物质的量增大（选填“增大”，“减小”或“不变”）．
14．元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同．
Ⅰ．第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的．
镓（31Ga）的基态电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1；
31Ga的第一电离能却明显低于30Zn，原因是30Zn的4S能级处于全充满状态，较稳定；
Ⅱ．第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物．
（1）CO和NH3可以和很多过渡金属形成配合物．CO与N2互为等电子体，CO分子中C原子上有一孤电子对，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式可表示为．NH3分子中N原子的杂化方式为SP3杂化，NH3分子的空间立体构型是三角锥型．
（2）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加乙醇，析出深蓝色晶体．蓝色沉淀先溶解，后析出的原因是：Cu（OH）2+4NH3H2O=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-，生成的[Cu（NH3）4]SO4在极性较小的乙醇中溶解度较小而析出
（用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）
（3）如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX3的是b．

（4）图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为$\frac{256}{ρ•a3}$ mol-1（用含a、ρ的代数式表示）．
1．下列说法正确的是（　　）
A．100℃时，0.001mol•L-1的NaOH溶液pH=11
B．若溶液中c（H+）与c（OH-）相等，溶液肯定呈中性
C．25℃，0.001mol/LH2SO4溶液中，水电离出的c（OH-）为10-11mol/L
D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
18．碳、氮在自然界中广泛存在．
（1）CH3COOH中C院子轨道杂化类型有sp3和sp2；1 mol CH3COOH分子中含有α键的数目为7mol或7×6.02×1023．
（2）50号元素Sn在周期表中位置是第五周期第ⅣA族；写出50号元素Sn的基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2或[Kr]4d105s25p2．
（3）锡和碳一样能生成四氯化物（SnCl4），然而锡又不同于碳，配位数可超过4，SnCl4两种可能立体结构分别是正四面体结构和平面正方形结构．
（4）与H2O电子数相同的一种含有碳元素的阳离子为CH5+
（填化学式）；H2O与CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为H2O与CH3CH3OH之间可以形成氢键．
（5）元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示．
①该晶体的阳离子与阴离子个数比为3：1．
②该晶体中Xn+离子中n=1．
③晶体中每个N3-被6等距离的Xn+1离子包围．
19．三硫化四磷用于制造火柴及火柴盒摩擦面，分子结构如图所示．下列有关三硫化四磷的说法中正确的是（　　）
A．该物质中磷元素的化合价为+3
B．该物质分子中不含非极性共价键
C．该物质的熔、沸点比P4低
D．该物质22 g含硫原子的数目约为1.806×1023

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