Question

【題目】血紅素中含有C、O、N、Fe五種元素．回答下列問題：
（1）C、N、O三種元素中電負(fù)性最小的是 ． （填元素符號(hào)），寫出基態(tài)Fe原子的核外電子排布式（簡(jiǎn)寫） ．
（2）如圖1所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分﹣﹣血紅素的結(jié)構(gòu)式．血紅素中N原子的雜化方式有 ， 在如圖2的方框內(nèi)用“→”標(biāo)出Fe2+的配位鍵．

（3）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiOFeO （填“＜”或“＞”）．
（4）根據(jù)等電子原理，寫出CN﹣的電子式 ， 1mol O22+中含有的π鍵數(shù)目為 ．
（5）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為 ， δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為 ．

（6）現(xiàn)有兩種組成皆為TiCl3.6H2O的晶體，其中 Ti3+的配位數(shù)均為6，但一種為紫色，
另一種為綠色．為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①兩種配合物晶體各取1mol配成待測(cè)溶液；
②分別往待測(cè)溶液中滴入AgNO3溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
③沉淀完全后分別過濾、洗滌、干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原紫色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀為3mol，綠色晶體的水溶液反應(yīng)得到的白色沉淀為2mol．則綠色晶體的化學(xué)式為 ．

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.）同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，則有電負(fù)性C＜N＜O，C的電負(fù)性最小，基態(tài)Fe原子的核外價(jià)電子排布式為：[Ar]3d64S2 ， 故答案是：C；[Ar]3d64S2；
（2.）根據(jù)N原子的價(jià)電子排布式2s22p3 ， 若N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，則氮原子周圍還有一對(duì)孤對(duì)電子，即此時(shí)無配位鍵，該氮原子為sp3雜化，如NH3 ． 若N原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，則必有一個(gè)是配位鍵，若還存在雙鍵（雙鍵視為單鍵），則該氮原子為sp2雜化，如本題中的 ，若都為單鍵，則該氮原子為sp3雜化，如NH4+ ， 所以答案是：sp2、sp3； ；
（3.）Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高．由于Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑，屬于熔點(diǎn)是NiO＞FeO，所以答案是：＞；
（4.）N2與CN﹣為等電子體，氮?dú)夥肿觾?nèi)是通過共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵；氮原子核外有5個(gè)電子，形成氮氮三鍵，氮分子的電子式為 ，根據(jù)氮?dú)夥肿拥碾娮邮綄懗鯟N﹣的電子式，且CN﹣是離子，所以其電子式為： ，根據(jù)等電子體原理可知，O22+的電子式 ，在1mol三鍵含有2mol的π鍵和1mol的δ鍵，故1mol O22+中，含有2NA個(gè)π鍵，故答案是： ；2NA；
（5.）γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為8× +6× =4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別為8、6，則配位數(shù)之比為8：6=4：3，所以答案是：4； 4：3．
（6.）氯離子可以與銀離子反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，通過沉淀的質(zhì)量可以推斷出氯離子的含量，發(fā)現(xiàn)原紫色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀為3mol，綠色晶體的水溶液反應(yīng)得到的白色沉淀為2mol，兩種晶體的組成皆為TiCl36H2O，說明紫色晶體中有三個(gè)自由移動(dòng)的氯離子，而綠色晶體中只有2個(gè)自由移動(dòng)的離子，即有一個(gè)氯原子形成了配合物，因?yàn)殁仦?配位，即配合物中須有五個(gè)水，即化學(xué)式為[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，而紫色晶體的化學(xué)式為[Ti（H2O）6]Cl3 ， 所以答案是：[TiCl（H2O）5]Cl2H2O．