Question

【题目】蛋白质是复杂的高分子化合物，分子中都含有C、H、O、N四种元素，可能还含有S、Fe、Cu等元素。

（1）Fe基态原子共有________种不同能级的电子，Cu2+的核外电子排布式为_________，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________。

（2）与N3-互为等电子体的分子为_______（写出一种）,依据价电子对互斥理论，SO42-的空间构型为______,其中心原子的杂化方式为_______。

（3）[Cu(NH3)4]SO4晶体中，Cu2＋与NH3之间的键型为_____，该化学键能形成的原因是_______。

（4）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图24所示。则铁镁合金的化学式为__ ，若该晶胞的边长为dnm , 则该合金的密度为__。

Answer 1

【答案】 7 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 N > O > C CO2（或N2O） 正四面体型 sp3杂化 配位键 NH3能提供孤对电子，Cu2+能接受孤对电子（或有空轨道） Mg2Fe g/cm3（或其他合理形式）

【解析】（1）铁是26号元素，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，每一个亚层上电子能量相同，故有7种；铜是29号元素，则铜离子就失去最外层2个电子，其离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；由于氮原子的2p3是半满结构，故其第一电离能要大于氧的第一电离能，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N > O > C；

（2）用电子换电子，电子换电荷，写出与N3-互为等电子体的分子为CO2；SO42-中硫原子的成键价层电子对数为4，即采取sp3杂化方式，由于有4个氧配位，故SO42-的空间构型为正四面体。（3）[Cu(NH3)4]SO4为配合物，内界中Cu2＋与NH3之间以配位键结合，铜离子提供空轨道而氨分子中氮原子有一对未成键电子提供铜离子形成配位键 ；（4）利用均摊法，
Fe：8×+6×=4；Mg：8；得到铁镁合金化学式：FeMg2；根据密度公式：D=ZM/NAa3=g/cm3。（注意单位）