Question

【题目】蛋白质是构成生物体内的基本物质，蛋白质的组成元素主要有氢、碳、氮、氧、硫，同时还有微量元素铁、锌等。回答下列问题：

(1)碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为________________(用元素符号表示)；

(2)N3－的立体构型是___________形：与N3－互为等电子体的一种分子是___________(填分子式)。

(3)将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，配位化合物中的阳离子结构式为___________；SO42－中的硫原子杂化方式为___________；用价层电子对互斥理论解释SO42－的键角大于SO32－的原因是_________________________________。

(4)碲化锌晶体有两种结构，其中一种晶胞结构如下图，晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子围成____体图形；与Te原子距离最近的Te原子有___个；若Zn与距离最近的Te原子间距为apm，则晶体密度为____g/cm3。

(已知相对原子质量：Zn-65、Te-128)

Answer 1

【答案】C<O<N 直线 N2O或CO2或BeCl2 sp3 两种离子的中心硫原子均为sp3杂化， SO42-中没有孤对电子，SO32-有一对孤对电子，孤电子对对成键电子有挤压作用，因此键角更小 正四面体 12

【解析】

(1)根据元素的第一电离能变化规律分析；

(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体，N3-与CO2互为等电子体，二者结构相似；

(3)在络合物中心离子Cu与氨分子之间形成配位键，外界离子SO42-中S原子采用sp3杂化，从中心原子是否含有孤电子对分析SO42－、SO32-；

(4)根据碲化锌晶体结构、采用均摊方法计算微粒数目，并计算晶体密度。

(1)一般情况下同一周期的元素，元素的原子序数越大，元素的第一电离能越大，但由于N原子最外层电子处于2p轨道的半充满稳定状态，所以失去电子比O难，即第一电离能N>O，因此碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N；

(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体，则与N3-互为等电子体的分子有：N2O或CO2或CS2等，N3-与CO2互为等电子体，二者结构相似，所以N3－的立体构型是为直线型结构；

(3)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中的內界离子的中心Cu2+离子，与NH3的N原子形成配位键，结合4个氨分子，配位化合物中的阳离子[Cu(NH3)4]2+为正四面体形； SO42-为外界离子，其中S原子采用sp3杂化，无论是SO42－还是SO32-，S原子都是采用sp3杂化，由于SO42-中没有孤对电子，SO32-的中心S原子上有孤对电子，孤对电子对成键电子对有排斥作用，使其键角变小；

(4)根据碲化锌晶体结构中Te与Zn相对位置可知：晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子有四个，它们围成正四面体形；Te原子位于晶胞的顶点和面心上，在一个晶胞中与Te原子位置最近且相等的Te原子在三个平面的中心，通过一个顶点能够形成8个晶胞，由于每个Te原子重复数了2次，所以与Te原子距离最近的Te原子有含有Te原子个数：(3×8)÷2=12个；若与Zn距离最近的Te原子间距为apm，由于Zn原子位于正方体的对角线的处；则晶胞对角线为4apm，晶胞的边长L为pm，在一个晶胞中含有Te：×6=4，含有Zn原子为4个，即一个晶胞中含有4个ZnTe，故晶体密度为g/cm3。