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三種元素中電負性最小的是 ． （填元素符號），寫出基態Fe原子的核外電子排布式（簡寫） ．
（2）如圖1所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分﹣﹣血紅素的結構式．血紅素中N原子的雜化方式有 ， 在如圖2的方框內用“→”標出Fe2+的配位鍵．

（3）NiO、FeO的晶體結構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NiOFeO （填“＜”或“＞”）．
（4）根據等電子原理，寫出CN﹣的電子式 ， 1mol O22+中含有的π鍵數目為 ．
（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為 ， δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數之比為 ．

（6）現有兩種組成皆為TiCl3.6H2O的晶體，其中 Ti3+的配位數均為6，但一種為紫色，
另一種為綠色．為測定這兩種晶體的化學式，進行實驗：
①兩種配合物晶體各取1mol配成待測溶液；
②分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產生白色沉淀；
③沉淀完全后分別過濾、洗滌、干燥后稱量，發現原紫色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應得到的白色沉淀為3mol，綠色晶體的水溶液反應得到的白色沉淀為2mol．則綠色晶體的化學式為 ．

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性逐漸增大，則有電負性C＜N＜O，C的電負性最小，基態Fe原子的核外價電子排布式為：[Ar]3d64S2 ， 故答案是：C；[Ar]3d64S2；
（2.）根據N原子的價電子排布式2s22p3 ， 若N原子形成3個共價鍵，則氮原子周圍還有一對孤對電子，即此時無配位鍵，該氮原子為sp3雜化，如NH3 ． 若N原子形成4個共價鍵，則必有一個是配位鍵，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的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子鍵的強弱有關，離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，離子鍵越強，熔點越高．由于Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑，屬于熔點是NiO＞FeO，所以答案是：＞；
（4.）N2與CN﹣為等電子體，氮氣分子內是通過共用電子對形成共價鍵；氮原子核外有5個電子，形成氮氮三鍵，氮分子的電子式為 ，根據氮氣分子的電子式寫出CN﹣的電子式，且CN﹣是離子，所以其電子式為： ，根據等電子體原理可知，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π鍵，故答案是： ；2NA；
（5.）γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數為8× +6× =4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數分別為8、6，則配位數之比為8：6=4：3，所以答案是：4； 4：3．
（6.）氯離子可以與銀離子反應生成氯化銀白色沉淀，通過沉淀的質量可以推斷出氯離子的含量，發現原紫色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應得到的白色沉淀為3mol，綠色晶體的水溶液反應得到的白色沉淀為2mol，兩種晶體的組成皆為TiCl36H2O，說明紫色晶體中有三個自由移動的氯離子，而綠色晶體中只有2個自由移動的離子，即有一個氯原子形成了配合物，因為鈦為6配位，即配合物中須有五個水，即化學式為[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，而紫色晶體的化學式為[Ti（H2O）6]Cl3 ， 所以答案是：[TiCl（H2O）5]Cl2H2O．