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解答题-结构与性质 较难0.4 引用2 组卷1069
生产、生活和科技发展离不开化学。请回答下列问题:
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质,由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图所示。

①基态Fe原子的价电子排布图为___________,Fe2+核外电子有___________种空间运动状态。
②血红素中各非金属元素的电负性由小到大的顺序为___________
③Fe2+与邻二氮菲( )等多齿配体在水溶液中可以形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,该配合物的颜色常用于Fe2+浓度的测定。实验表明,邻二氮菲检测Fe2+的适宜pH范围是2-9,主要原因:___________;若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争。
④卟琳是含有平面共轭大环结构的有机分子材料,具有独特的电子结构和光物理性质,卟琳分子结构如图,N原子的杂化轨道类型相同,采取___________杂化。

(2)立方砷化硼(BAs)在理论上具有比硅更好的导热性,以及更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,立方砷化硼晶胞结构如图所示。As位于元素周期表的___________区,找出距离As(0.25,0.25,0.25)最近的As___________(用分数坐标表示)。

②已知晶体密度为ag·cm-3,As半径为bpm,假设As、B原子相切,则B原子的半径为___________pm(列出计算式)。
2023·四川成都·二模
知识点:元素性质与电负性的关系利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型简单配合物的成键晶胞的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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空气中含大量的氮元素,日常生活中铁的应用非常广泛,可见生产、生活等离不开化学。
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质,由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图1所示。

①基态Fe原子的核外电子排布式为_______,其在元素周期表中的位置为_______。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,±即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_______
②血红素分子中非金属元素的电负性由小到大的顺序为_______(填元素符号)。
③含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1mol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为_______(填含NA的表达式)。
(2)卟啉是含有平面共轭大环结构的有机分子,具有独特的电子结构,卟啉分子结构如图2,分子中N原子采取_______杂化;卟啉分子中存在大π键,可表示为_______(已知:大π键可用符号;表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,如苯分子中的大π键可表示为)。
   
(3)Fe3O4晶胞(图3)可以划分成8个小的立方单位(图4),分别由4个I型和4个II型小单位拼在一起构成。Fe3O4晶胞中有_______个O2-代表_______;已知Fe3O4晶胞的棱长为apm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该Fe3O4晶体的密度为_______g·cm-3
铁被誉为“工业之母”,铁也是人体必须的痕量元素之一。
(1)基态Fe原子的核外电子中有_______对成对电子。其重要化合物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的结构式为_______,其中Fe的配位数为_______
(2)血红素(含)是吡咯()的重要衍生物,可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图:

①血红素中属于第二周期的非金属元素原子的第一电离能从大到小的顺序为_______,请描述原因:_______
②已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为。1mol吡咯分子中所含的σ键总数为_______个(设为阿伏伽德罗常数的值)。分子中的大π键可用表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为_______
③CO中毒是由于CO与血红蛋白(Hb)发生配位反应: K。
已知CO、与血红素(Hb)的配位常数K如表所示。


CO

配位常数K

则反应的平衡常数_______
(3)一种由Mg和Fe组成的储氢材料的结构属立方晶系,晶胞参数为a pm,晶胞如图所示(氢未标出)。

①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。如A点原子的分数坐标为,B点原子的分数坐标为,则C点原子的分数坐标为_______
②该结构中,H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围,H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的,则该晶体的化学式为_______,晶胞密度为_______(列出计算式即可,设阿伏加德罗常数的值为)。

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