Question

【題目】2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位美國科學(xué)家，以表彰他們?nèi)绻夂献饔萌~綠體光反應(yīng)時(shí)酶中、生物固氮時(shí)固氮酶中)的化學(xué)反應(yīng)。

（1）固氮酶有鐵蛋白和釩鐵蛋白兩種，它們不僅能夠催化N2還原成NH3，還能將環(huán)境底物乙炔催化還原成乙烯，下列說法正確的有________(不定項(xiàng)選擇)。

a．每個(gè)C2H2和C2H4分子中的π鍵數(shù)目相同 b．碳負(fù)離子CH呈三角錐形

c． NO＋電子式為 [∶NO∶]＋ d．NH3沸點(diǎn)比N2高，主要是因?yàn)榍罢呤菢O性分子

（2）釩可合成電池電極，也可人工合成二價(jià)釩(V)固氮酶(結(jié)構(gòu)如圖)

V元素位于周期表的______區(qū)，該原子基態(tài)時(shí)的價(jià)層電子排布式為___________________。

②釩固氮酶中釩的配位原子有________(寫元素符號(hào))。

③熔融空氣電池釩硼晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中含有釩原子數(shù)目為________。

（3）煙酰胺(結(jié)構(gòu)簡式如圖)可用于合成光合輔酶NADPH，煙酰胺分子中氮原子的雜化軌道類型有 ，1 mol該分子中含σ鍵的數(shù)目為______________________。

Answer 1

【答案】（1） bc （2）① d 3d34s2 ②S、N ③4 （3）sp2、sp3 15NA(或15×6.02×1023)

【解析】

試題分析：（1）a．雙鍵中含有1個(gè)π鍵，三鍵中含有2個(gè)π鍵，則每個(gè)C2H2和C2H4分子中的π鍵數(shù)目不相同，分別是2個(gè)和1個(gè)，a錯(cuò)誤；b．碳負(fù)離子CH3－價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)＝3+（4+1-3×1）/2=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以為三角錐形，b正確；c．NO+和氮?dú)夥肿訉儆诘入娮芋w，等電子體結(jié)構(gòu)相似，所以NO+電子式為，c正確；d．NH3中含有氫鍵、N2中不含氫鍵，NH3中氫鍵導(dǎo)致氨氣熔沸點(diǎn)較高，d錯(cuò)誤；答案選bc；

（2）①V是23號(hào)元素，V原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，所以是第四周期ⅤB族，最后一個(gè)電子排在3d上，所以在d區(qū)，該原子基態(tài)時(shí)的價(jià)層電子排布式為3d34s2；

②根據(jù)圖知，V含有空軌道、N原子和S原子含有孤電子對(duì)，V和N原子、S原子之間存在配位鍵；

③根據(jù)圖片知，該晶胞中含有釩原子數(shù)目=2×1/2+8×1/4+8×1/8=4；

（3）環(huán)上N原子含有2個(gè)σ鍵和一個(gè)孤電子對(duì)，氨基上N原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，所以環(huán)上N原子采用sp2雜化，氨基上N原子采用雜化sp3，l個(gè)該分子中含σ鍵數(shù)目為15，所以lmol該分子中含σ鍵數(shù)目為15mol或15×6.02×1023。