（ 2022年高考湖南卷 ）

铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：

(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：

①基态Se原子的核外电子排布式为_______;

②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子;

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③比较键角大小：气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。

(2)富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中键与键的数目比为_______;

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。

(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化，将转化为，反应过程如图所示：

①产物中N原子的杂化轨道类型为_______;

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②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。

(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

①该超导材料的最简化学式为_______;

②Fe原子的配位数为_______;

③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为_______(列出计算式)。

【答案】(1) [Ar] 3d¹⁰4s²4p⁴ 6 > SeO₃的空间构型为平面三角形，SeO₃^2-的空间构型为三角锥形

(2) 11:3 O>C>H>Fe

(3) sp³杂化 H2O

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(4) KFe₂Se₂ 4

【解析】(1)①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4;

②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有6种化学环境不同的碳原子;

③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°;

(2)①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3;

②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe;

(3)①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp³杂化，故答案为：sp³杂化;

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②水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子数都为8，互为等电子体;

(4)①由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×+1=2，均位于棱上和面上的铁原子和硒原子的个数为12×+2×=4，则超导材料最简化学式为KFe₂Se₂;

②由平面投影图可知，位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4;

③设晶体的密度为dg/cm³，由晶胞的质量公式可得：=abc×10^-21×d，解得d=。

编辑：小徐