Question

【題目】中國科學院研究員馬大為以氨基酸銅的絡合物為催化劑實現了碳氮鍵的高效構筑，為含苯胺片段的藥物及材料的合成提供了一種簡便、實用的方法，馬大為借助這一研究也獲得了“未來科學大獎物質科學獎”。如圖是一種氨基酸銅的絡合物的結構簡式。

回答下列問題：

基態銅原子的最外層電子所處的原子軌道的形狀為________，某同學查閱資料發現銅有價，則基態的價電子軌道表達式為________。

、C、N、O四種元素的第一電離能由大到小的順序為________用元素符號表示；該氨基酸銅中碳原子的雜化方式為________；氨基酸銅中含有________鍵。

、O元素可形成多種微粒，的空間構型為________，寫出一種與互為等電子體的分子的化學式：________。

銅晶體是面心立方結構，銅晶體的空間利用率為________；配位數為________。

銅元素與氮元素形成的一種晶體的立方晶胞如圖所示，該晶體的化學式為________，兩個最近的氮原子之間的距離為anm，表示阿伏加德羅常數的值，則該晶體的密度為________用含a、的代數式表示。

Answer 1

【答案】球形 、 2 正四面體形 12

【解析】

為29號元素，基態Cu原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)C、N、O為同周期主族元素，第一電離能隨核電荷數增大呈增大趨勢，但N的2p軌道為半充滿結構，相對穩定；

中N的雜化軌道數，采用雜化；

銅晶體為面心立方結構，設Cu的原子半徑為r，則邊長a與半徑r滿足，求得，據此計算空間利用率；

每個晶胞含有Cu：，含有N：，故晶體的化學式為，每個晶胞的質量，晶胞的體積，再結合計算即可。

為29號元素，最外層為span>4s電子，s原子軌道呈球形；基態的價電子軌道表達式為：；

的2p軌道為半充滿結構，故N的第一電離能比C和O大，Cu為金屬，第一電離能最小，故第一電離能：；該氨基酸銅中含有雙鍵的碳原子雜化方式為，以單鍵連接其它原子的雜化方式為；中有一個鍵，故1mol氨基酸銅含有鍵；

中N的雜化軌道數，采用雜化，空間構型為正四面體形；與原子總數相同，價電子總數相同，互為等電子體；

銅晶體為面心立方結構，設Cu的原子半徑為r，則邊長a與半徑r滿足，求得，所以空間利用率，每個銅原子距離最近的銅原子數為12，配位數為12；

每個晶胞含有Cu：，含有N：，故晶體的化學式為，每個晶胞的質量，晶胞的體積，故晶胞的密度。