Question

【題目】碳、氮、氧、磷、硫、鐵，鋅、銅等都是組成蛋白質(zhì)的重要元素�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）Fe的基態(tài)原子的核外電子排布式為_________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為____。

（2）在C、N、O、P、S五種元素中，第一電離能最大的元素是_____（填元素符號(hào)，下同），電負(fù)性最大的元素是______

（3）氨基乙酸（H2NCH2COOH）是蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物之一，其中C原子的雜化軌道類(lèi)型為______；1molH2NCH2COOH中含有鍵的數(shù)目為_____NA。

（4）蛋白質(zhì)在體內(nèi)部分被氧化生成尿素［CO（NH2）2］、二氧化碳、水等排出體外。

①CO2、H2O分子的空間構(gòu)型分別為_____、_____。

②尿素的熔點(diǎn)為132．7℃，其固體屬于_____晶體。

③尿素易溶于水，其原因除都是極性分子外，還有_________。

（5）Cu與H元素形成某種晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為____。若該晶體的密度為ρg·cm—3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶胞的棱長(zhǎng)為_____nm（用含ρ和NA的式子表示）

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 4 N O sp2、sp3 9 直線(xiàn)形 V形 分子 尿素與水分子之間可以形成氫鍵 CuH ×107

【解析】

（1）Fe元素原子核外電子數(shù)為28，結(jié)合能量最低原理書(shū)寫(xiě)核外電子排布式，結(jié)合電子泡利原理分析未成對(duì)電子數(shù)；

（2）依據(jù)原子的第一電離能和電負(fù)性在元素周期表的周期性變化規(guī)律作答；

（3）依據(jù)雜化軌道理論分析，再結(jié)合共價(jià)鍵理論中σ鍵的存在規(guī)律判斷分子內(nèi)的σ鍵數(shù)目；

（4）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR理論），先判斷價(jià)層電子對(duì)數(shù)，再結(jié)合模型分析確定分子的空間構(gòu)型；

②結(jié)合分子晶體的特點(diǎn)作答；

③依據(jù)相似相容原理及氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解性的影響分析。

（5）利用均攤法求出該晶胞內(nèi)銅原子與氫原子的個(gè)數(shù)，確定化學(xué)式；依據(jù)晶胞的密度 = ，利用幾何關(guān)系得出結(jié)論。

（1）Fe元素原子核外電子數(shù)為26，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，3d能級(jí)上有五個(gè)軌道，六個(gè)電子，根據(jù)泡利原理可知，其能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為：4.

故答案為：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；4；

（2）在元素周期表中，同一周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，其中IIA族與VA族元素因核外電子所處能級(jí)為全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，故第一電離能反常的比相對(duì)應(yīng)的后一主族元素偏大，因此C、N、O、P、S五種元素中，第一電離能最大的元素為N；同一周期中從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大，同一主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小，因此上述五種元素中，電負(fù)性最大的元素是O。

故答案為：N；O；

（3）H2NCH2COOH分子中，其中羧基中的碳原子形成兩個(gè)單鍵和一個(gè)雙鍵，故其雜化類(lèi)型為sp2；另一個(gè)C原子結(jié)合的原子數(shù)為4，無(wú)孤電子對(duì)，則其雜化軌道數(shù)為4，故采用的雜化類(lèi)型為sp3；因?yàn)楣矁r(jià)單鍵中由一個(gè)σ鍵組成，共價(jià)雙鍵中由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵組成，共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵組成，H2NCH2COOH的結(jié)構(gòu)式可表示為：，故1 mol H2NCH2COOH中含有σ鍵的數(shù)目為9 NA，

故答案為：sp2、sp3；9；

（4）①CO2分子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為2，中心原子C無(wú)孤電子對(duì)，故其空間立體構(gòu)型為直線(xiàn)形，而H2O分子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為2，中心原子O的孤電子對(duì)數(shù)為2，其VSEPR模型為四面體形，分子空間構(gòu)型為V形，

故答案為：直線(xiàn)形；V形；

②因尿素的熔點(diǎn)為132．7℃，熔點(diǎn)較低，則其固體屬于分子晶體，

故答案為：分子；

③CO(NH2)2可與水形成氫鍵，使得溶劑與溶質(zhì)之間的作用力增大，溶解性增強(qiáng)，

故答案為：尿素可與水分子間形成氫鍵；

（5）從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，晶胞內(nèi)的Cu原子數(shù) = 8× （頂點(diǎn)）+6×（面心） = 4，晶胞內(nèi)的H原子數(shù) = 4×1（體內(nèi)）= 4，則該晶體的化學(xué)式為CuH,晶胞內(nèi)含4個(gè)CuH，設(shè)該晶胞的棱長(zhǎng)為 a nm，則體積為(a×10-7)3 cm3，晶胞的質(zhì)量為 = g，根據(jù)晶胞的密度等于晶胞的質(zhì)量與晶胞的體積之比，列式得出ρ = = ，則a = ×107 nm，

故答案為：CuH； ×107