16. 分子人工光合作用的光捕获原理如图所示,WOC
1是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体,HEC
1是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。
回答下列问题:
(1)下列状态的铁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是
___________(填标号)。
a.
b.
c.
d.
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC
1中通过螯合作用形成的配位键有
___________mol。
(3)HEC
1中的C、N、O三种元素都能与H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)键的氢化物。氢化物中A-A键的键能(kJ·moL
-1)如下表:
H3C-CH3 | H2N-NH2 | HO-OH |
346 | 247 | 207 |
A-A键的键能依次降低的原因是
___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道,它们连贯、重叠在一起,构成一个整体,p电子在多个原子间运动,像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,如苯分子中的离域π键可表示为
。N元素形成的两种微粒
、
中,
中的离域π键可表示为
___________,
、
的键角由大到小的顺序为
___________。
(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数
pm,
pm,
;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:0.375c、0.5c、0.875c。
普通冰晶体的密度为
___________g·cm⁻³(列出数学表达式,不必计算出结果)。