Question

12．氨基酸是蛋白质的基石，甘氨酸是最简单的氨基酸（结构如图），在甘氨酸分子中，N原子的杂化形式是sp³，在甘氨酸分子中C、N、O原子的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C；氮可以形成多种离子，如N^3-、NH₂^-、NH₄⁺、N₂H₅⁺等，其中，NH₄⁺的空间构型是正四面体．

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定N原子的价层电子对数，再确定杂化类型；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；根据价层电子对互斥理论确定N原子的价层电子对数，再确定杂化类型、分子空间构型．

解答 解：甘氨酸中N原子含有一个孤电子对和三个共价键，则N原子的价层电子对数为4，所以杂化类型为sp³；
C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C；
NH₄⁺中N原子的价层电子对数为4+$\frac{1}{2}$（5-1-4×1）=4，而且没有孤电子对，所以离子的空间构型为正四面体；
故答案为：sp³；N＞O＞C；正四面体．

点评 本题考查了杂化类型的判断、第一电离能的比较、微粒空间构型的判断，注意把握价层电子对互斥理论的内容及应用，题目难度不大．