Question

14．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）在蛋白质中涉及的氮、氧元素电负性由小到大的顺序是N＜O；基态硫原子的价电子排布式为3s²3p⁴．
（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CO₂或N₂O等（填化学式）．1mol CN^-中含有的π键的数目为2×6.02×10²³．
（3）蛋白质分子中氨基（-NH₂）氮原子的轨道杂化类型是sp³；血液中有一种含铜的呈蓝色的蛋白质分子，与Cu同周期且最外层电子数相等的元素还有K、Cr（填元素符号）．
（4）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127.8pm，列式计算晶体铜的密度：ρ=$\frac{4×64}{{N}_{A}（2\sqrt{2}×127.8×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3（列出计算式即可）．

Answer 1

分析 （1）非金属性越强，电负性越大；S元素处于第三周期VIA族；
（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，二者结构相似，故 CN^-离子中形成C≡N三键；
（3）蛋白质分子中氨基（-NH₂）氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4；与Cu同周期且最外层电子数相等的元素原子外围电子排布为4s¹、3d⁵4s¹；
（4）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×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$×127.8pm，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=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

解答 解：（1）非金属性越强，电负性越大，故电负性：N＜O；S元素处于第三周期VIA族，基态硫原子的价电子排布式为3s²3p⁴，
故答案为：N＜O；3s²3p⁴；
（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，
故答案为：CO₂或N₂O等；2×6.02×10²³；
（3）蛋白质分子中氨基（-NH₂）氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp³，
与Cu同周期且最外层电子数相等的元素原子外围电子排布为4s¹、3d⁵4s¹，分别为K、Cr，
故答案为：sp³；K、Cr；
（4）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×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$×127.8pm，晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为4×$\frac{64}{{N}_{A}}$g，则晶胞密度4×$\frac{64}{{N}_{A}}$g÷（$\sqrt{2}$×127.8×10^-10 cm）³=$\frac{4×64}{{N}_{A}（2\sqrt{2}×127.8×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3，
故答案为：$\frac{4×64}{{N}_{A}（2\sqrt{2}×127.8×1{0}^{-10}）^{3}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、等电子体、化学键杂化方式、晶胞计算等，（4）中关键是明确原子半径与晶胞边长关系，掌握均摊法进行晶胞有关计算．