Question

（15分）血紅素中含有C、O、N、Fe五種元素。回答下列問題：
⑴C、N、O、H四種元素中電負性最小的是             （填元素符合），寫出基態Fe原子的核外電子排布式          。
⑵下圖所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分――血紅素的結構式。血紅素中N原子的雜化方式有            ，在右圖的方框內用“→”標出Fe^2＋的配位鍵。

⑶NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO ________ FeO(填“<”或“>”)；
⑷N與H形成的化合物肼(N₂H₄)可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：
   
若該反應中有4mol N—H鍵斷裂，則形成的鍵有___________mol。
⑸根據等電子原理，寫出CN^—的電子式       ， 1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數目為     。
⑹鐵有δ、γ、α三種同素異形體，γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數為   ，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數之比為   。

Answer 1

⑴H （1分）   [Ar]3d⁶4S²（2分）
⑵sp²  sp³（2分） 如圖（2分）  ⑶>（1分）  ⑷  3（1分） 
⑸（2分）    2N_A（2分） ⑹4 （1分）    4∶3（1分）

（1）非金屬性越強，電負性越大，故是H。根據構造原理可寫出基態Fe原子的核外電子排布式。
（2）根據結構圖可看出N原子既有單鍵還有雙鍵，所以既有sp²雜化，還有sp³雜化。N原子最外層有孤對電子，而亞鐵離子有容納電子的空軌道，所以可形成配位鍵。
（3）離子晶體中離子鍵越強，熔沸點越高，形成離子鍵的微粒半徑越小，所帶電荷數越多，離子鍵越強，所以NiO＞ FeO的。
（4）反應中有4mol N—H鍵斷裂，則生成1.5mol氮氣，氮氮三鍵由2個鍵構成，即形成的鍵有3mol。
（5）CN^—與氮氣是等電子體，其電子式為。O₂²⁺與氮氣也是等電子體，所以含有2個鍵。
（6）8個頂點各有1個鐵原子，6個面心處各有1個鐵原子，所以含有的鐵原子是8×1/8＋6×1/2＝4。δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數分別為8和6，所以之比是4∶3。