Question

【題目】蛋白質中含有C、H、O、N、S等元素，食物中的鐵主要以三價鐵與蛋白質和羧酸結合成絡合物的形式存在。

(1)在蛋白質中涉及的碳、氮、氧元素第一電離能由小到大的順序是________________；基態(tài)鐵原子的價電子排布式為____________。

(2)KSCN是檢驗Fe3＋的試劑之一，與SCN－互為等電子體的一種分子為________(填化學式)。1 mol CN－中含有的π鍵的數(shù)目為____________________。

(3)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子（其分子式為Fe2Cl6）存在的結構式為________________，其中Fe的配位數(shù)為____________。

(4)金屬化合物Cu2Zn合金能導電，熔點較高，強度、硬度較大。Cu2Zn合金的晶體類型是_______。

(5)某含銅化合物的離子結構如圖所示。

①該離子中存在的作用力有_______________；

a.離子鍵　　b.共價鍵　　 c.配位鍵　　d.氫鍵 e.范德華力

②該離子中N原子的雜化類型有________。

(6)銅晶體為面心立方最密堆積，即在晶體結構中可以分割出一塊正立方體的結構單元，金屬原子處于正立方體的八個頂點和六個面上，已知銅的原子半徑為127.8 pm，列式計算晶體銅的密度：ρ=______________g·cm-3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】C<O<N 3d64s2 N2O或CO2 2×6.02×1023 4 金屬晶體 bc sp2、sp3雜化

【解析】

(1)同一周期的主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大呈增大趨勢，但第IIA、VA元素的電離能大于相鄰主族元素；根據(jù)原子核外電子排布的構造原理書寫基態(tài)鐵原子的價電子排布式;

(2)與SCN-互為等電子體，應含有3個原子，且最外層電子數(shù)相同； CN-與N2互為等電子體；

(3)蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3，存在Fe-Cl鍵；

(4)Cu2Zn合金能夠導電，說明該晶體類型是金屬晶體；

(5)①由圖可知，銅離子與N、O原子之間形成配位鍵，非金屬原子之間形成共價鍵；

②離子中存在C=N雙鍵中的N原子形成3個σ鍵，另外N原子形成4個σ鍵，均沒有孤電子對；

(6)根據(jù)均攤法計算晶胞中Cu原子數(shù)目，表示出晶胞質量，再根據(jù)ρ=計算晶胞密度。

(1)碳、氮、氧元素都是第二周期的元素，由于同一周期元素的第一電離能呈增大趨勢。第IIA元素處于軌道的全充滿穩(wěn)定狀態(tài)、VA的原子核外電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，因此其電離能大于同一周期相鄰元素，所以三種元素的第一電離能由小到大的順序是C<O<N；

Fe原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，Fe為過渡元素，除原子最外層電子為價電子外，還包含3d電子，故價電子排布式為3d64s2，

(2)與SCN-互為等電子體，應含有3個原子，且最外層電子數(shù)相同，故為CO2或N2O等； CN-與N2互為等電子體，二者結構相似，故CN-離子中形成C≡N三鍵，1mol CN-中含有的π鍵的數(shù)目為2×6.02×1023；

(3)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為，Fe原子周圍有4個Cl，則其中Fe的配位數(shù)為4；

(4)Cu2Zn合金能夠導電，說明該晶體類型是金屬晶體；

(5)①由圖可知，銅離子與N、O原子之間形成配位鍵，非金屬原子之間形成共價鍵，故合理選項是bc；

②離子中存在C=N雙鍵中的N原子形成3個σ鍵，另外N原子形成4個σ鍵，均沒有孤電子對，分別采取sp2雜化、sp3雜化；

(6)晶胞為面心立方密堆積，晶胞面對角線上的Cu原子相鄰，則晶胞棱長為127.8pm×4×=×2×127.8pm；晶胞中Cu原子數(shù)目為8×+6×=4，晶胞的質量為m=4×g，所以晶胞的密度ρ=g/cm3。