Question

【題目】蛋白質是構成生物體內的基本物質，蛋白質的組成元素主要有氫、碳、氮、氧、硫，同時還有微量元素鐵、鋅等。回答下列問題：

(1)碳、氮、氧三元素的第一電離能由小到大的順序為________________(用元素符號表示)；

(2)N3－的立體構型是___________形：與N3－互為等電子體的一種分子是___________(填分子式)。

(3)將足量的氨水逐滴地加入到ZnSO4溶液中，先生成沉淀，然后沉淀溶解生成配合物[Cu(NH3)4SO4，配位化合物中的陽離子結構式為___________；SO42－中的硫原子雜化方式為___________；用價層電子對互斥理論解釋SO42－的鍵角大于SO32－的原因是_________________________________。

(4)碲化鋅晶體有兩種結構，其中一種晶胞結構如下圖，晶胞中與Zn原子距離最近的Te原子圍成____體圖形；與Te原子距離最近的Te原子有___個；若Zn與距離最近的Te原子間距為apm，則晶體密度為____g/cm3。

(已知相對原子質量：Zn-65、Te-128)

Answer 1

【答案】C<O<N 直線 N2O或CO2或BeCl2 sp3 兩種離子的中心硫原子均為sp3雜化， SO42-中沒有孤對電子，SO32-有一對孤對電子，孤電子對對成鍵電子有擠壓作用，因此鍵角更小 正四面體 12

【解析】

(1)根據元素的第一電離能變化規律分析；

(2)原子個數相等且價電子數相等的微粒為等電子體，N3-與CO2互為等電子體，二者結構相似；

(3)在絡合物中心離子Cu與氨分子之間形成配位鍵，外界離子SO42-中S原子采用sp3雜化，從中心原子是否含有孤電子對分析SO42－、SO32-；

(4)根據碲化鋅晶體結構、采用均攤方法計算微粒數目，并計算晶體密度。

(1)一般情況下同一周期的元素，元素的原子序數越大，元素的第一電離能越大，但由于N原子最外層電子處于2p軌道的半充滿穩定狀態，所以失去電子比O難，即第一電離能N>O，因此碳、氮、氧三元素的第一電離能由小到大的順序為C<O<N；

(2)原子個數相等且價電子數相等的微粒為等電子體，則與N3-互為等電子體的分子有：N2O或CO2或CS2等，N3-與CO2互為等電子體，二者結構相似，所以N3－的立體構型是為直線型結構；

(3)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中的內界離子的中心Cu2+離子，與NH3的N原子形成配位鍵，結合4個氨分子，配位化合物中的陽離子[Cu(NH3)4]2+為正四面體形； SO42-為外界離子，其中S原子采用sp3雜化，無論是SO42－還是SO32-，S原子都是采用sp3雜化，由于SO42-中沒有孤對電子，SO32-的中心S原子上有孤對電子，孤對電子對成鍵電子對有排斥作用，使其鍵角變小；

(4)根據碲化鋅晶體結構中Te與Zn相對位置可知：晶胞中與Zn原子距離最近的Te原子有四個，它們圍成正四面體形；Te原子位于晶胞的頂點和面心上，在一個晶胞中與Te原子位置最近且相等的Te原子在三個平面的中心，通過一個頂點能夠形成8個晶胞，由于每個Te原子重復數了2次，所以與Te原子距離最近的Te原子有含有Te原子個數：(3×8)÷2=12個；若與Zn距離最近的Te原子間距為apm，由于Zn原子位于正方體的對角線的處；則晶胞對角線為4apm，晶胞的邊長L為pm，在一個晶胞中含有Te：×6=4，含有Zn原子為4個，即一個晶胞中含有4個ZnTe，故晶體密度為g/cm3。