如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分——血红素的结构式。
回答下列问题:
(1)血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素,C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 ,写出基态Fe原子的核外电子排布式: 。
(2)血红素中N原子的杂化方式为 ,在如图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 。
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。
(1)X在该氢化物中以 方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该 (填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。
(2)Y在周期表中位于 ;Z4+的核外电子排布式为 。
(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10-10 m,顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
①制备M的化学反应方程式是 (Z用元素符号表示)。
②在M晶体中,Ba2+的氧配位数(Ba2+周围等距且最近的O2-的数目)为 。
③晶体M密度的计算式为ρ= (Z相对原子质量为48)。
第4周期元素由于受3d能级电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ.第4周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。镓(31Ga)的基态原子的电子排布式是 ;31Ga的第一电离能却明显低于30Zn的,原因是
。
Ⅱ.第4周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
(1)CO和NH3可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N2互为等电子体,CO分子中C原子上有一对孤电子对,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式可表示为 。NH3分子中N原子的杂化方式为 杂化,NH3分子的空间立体构型是 。
(2)如图甲所示为二维平面晶体示意图,所表示的化学式为AX3的是 。
(3)图乙为一个铜晶胞,此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为 mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
Ⅰ.图表法、图像法是常用的科学研究方法。
(1)短周期某主族元素M的电离能情况如甲图所示,则M元素位于周期表的第 族。
(2)乙图是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是 。
Ⅱ.由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如:2Na2O+2Cl2
4NaCl+O2;2CaO+2Cl22CaCl2+O2;SiO2+2CCl4SiCl4+2COCl2;Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。
请回答下列问题:
(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均为+3价,写出Cr3+的基态电子排布式: 。
(2)COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子结构式是 ,其中碳氧原子之间共价键是 。
A.2个σ键B.2个π键
C.1个σ健,1个π键
(3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为 。最近的Ca原子和O原子的核间距为a cm,则CaO晶体密度的计算式为 。
已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36号元素,A是原子半径最小的元素,B元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,C元素的基态原子L层只有2对成对电子,D是元素周期表中电负性最大的元素,E2+的核外电子排布和Ar原子相同,F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。
请回答下列问题:
(1)分子式为BC2的空间构型为 形;F2+的核外电子排布式为 。
(2)A分别与B、C形成的最简单化合物的稳定性B C(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为1∶1 的化合物,C元素的杂化类型为 。
(3)A2C所形成的晶体类型为 ;F单质形成的晶体类型为 。
(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的 (填“高”或“低”),请解释其原因
。
(5)E元素与C元素形成的化合物是 化合物,其晶体熔化时破坏的作用力是 ,晶体EC的熔点比晶体BC2的熔点 (填“高”或“低”)。
用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH为4～5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)氧化剂A可选用 (填编号,下同)。
①Cl2 ②H2O2 ③HNO3 ④KMnO4
(2)要得到较纯的产品,试剂B可选用 。
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(3)从滤液经过结晶得到氯化铜的方法是 (按实验先后顺序填编号)。
①过滤 ②冷却 ③蒸发浓缩 ④蒸发至干
(4)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g。
方案二:称取m g晶体,加入足量10%的氢氧化钠溶液、过滤、洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体的质量为n g。
①方案一中灼烧CuCl2·xH2O得到无水CuCl2,应在 (填仪器名称)中进行。
方案二中配制一定量10%的氢氧化钠溶液,其操作步骤是计算、称量、 。
②试评价上述两种实验方案,其中可行的方案是 ,另一种方案不可行的理由是 ,若用方案二,计算得x= (用含m、n的代数式表示)。
