Question

組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Zn、Cu、Fe等．
（1）H、C、N、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序為

 

；組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸中的碳原子雜化類型是

 

．
（2）鋅原子的核外電子排布式是

 

；
（3）Cu²⁺能與NH₃、H₂O等形成配位數(shù)為4的配合物．
①[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化學(xué)鍵類型有

 

（填序號）．
A．配位鍵 B．金屬鍵 C．極性共價鍵 D．非極性共價鍵 E．離子鍵
②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為

 

（填序號）．
A．平面正方形   B．正四面體   C．三角錐型   D．V型
（4）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物．與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是

 

．
一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖所示．請據(jù)此回答下列問題：
①確定該合金的化學(xué)式．

 

②若晶體的密度為ρg/cm³，則此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離（用含ρ的代數(shù)式表示，不必化簡）為

 

cm．
（5）ρ紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol．根據(jù)如表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害 的原因是

 

．

共價鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ?mol-1	347	305	259

Answer 1

考點：晶胞的計算,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）同周期自左而右元素的電負(fù)性增大，且非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸為H₂NCH₂COOH，根據(jù)碳原子成σ鍵數(shù)目與孤電子對判斷雜化方式；
（2）鋅原子核外有30個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫；
（3）①[Cu（NH₃）₄]²⁺中銅離子與氨氣分子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與氫原子之間形成極性共價鍵；
②形成4個配位鍵，具有對稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)；
（4）形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對電子對；
①由晶胞圖2，晶胞中含有4個Al原子，且都位于晶胞內(nèi)部，則晶胞平均含有4個Al，晶胞中Fe位于頂點的有8個，位于面心的有6個，位于棱上的有12個，位于體心的有1個，根據(jù)均攤法計算；
②一個晶胞中含有8個Fe原子和4個Al原子，計算晶胞的質(zhì)量，結(jié)合m=ρl³計算棱長，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，最近的兩個Fe原子之間的距離為棱長的一半；
（5）紫外線的能量比蛋白質(zhì)中主要化學(xué)鍵能量高，使這些化學(xué)鍵斷裂破壞蛋白質(zhì)分子．

解答： 解：（1）同周期自左而右元素的電負(fù)性增大，且非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性H＜C＜N＜O；組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸為H₂NCH₂COOH，亞甲基中C原子成4個σ鍵數(shù)、不含孤電子對，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp³雜化，羧基中C原子成2個單鍵、1個C=O雙鍵，即成3個σ鍵數(shù)、不含孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，采取sp²雜化，故答案為：H＜C＜N＜O；sp³、sp²；
根據(jù)碳原子成σ鍵數(shù)目與孤電子對判斷雜化方式；
（2）鋅原子核外有30個電子，核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；
（3）①[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵，N-H為極性共價鍵，故答案為：A、C；
②形成4個配位鍵，具有對稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)為平面正方形，故答案為：A；
（4）Fe原子或離子含有空軌道，所以，與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具有孤對電子，
故答案為：具有孤對電子；
①由晶胞圖2，晶胞中含有4個Al原子，且都位于晶胞內(nèi)部，則晶胞平均含有4個Al，晶胞中Fe位于頂點的有8個，位于面心的有6個，位于棱上的有12個，位于體心的有1個，含有Fe原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

+12×

1

4

+1=8，F(xiàn)e與 Al原子數(shù)目之比為8：4=2：1，故該合金的化學(xué)式為Fe₂Al，故答案為：Fe₂Al；
②一個晶胞中含有8個Fe原子和4個Al原子，晶胞的質(zhì)量為

56×8+27×4

NA

g，棱長為

3	56×8+27×4 NA g ρ g/cm3

=

3	139×4 ρNA

cm，個最近的2個Fe原子之間的距離為2×

3	139×4 ρNA

cm=

3	139 2ρNA

cm，
故答案為：

3	139 2ρNA

cm．
（5）紫外光的光子所具有的能量比蛋白質(zhì)中主要化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外線的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子，
故答案為：紫外光的光子所具有的能量比蛋白質(zhì)中主要化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外線的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題目綜合性大，涉及電負(fù)性、雜化理論、核外電子排布、化學(xué)鍵、晶胞計算等，難度中等，（4）中距離計算為易錯點、難點．