血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质（缩写为HB或HCB）．与正常血红蛋白相比，硫血红蛋白不能与氧结合，因此失去携带氧的能力．如图1所示为硫血红蛋白的结构．请回答下列

Question

血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质（缩写为HB或HCB）．与正常血红蛋白相比，硫血红蛋白不能与氧结合，因此失去携带氧的能力．如图1所示为硫血红蛋白的结构．请回答下列问题：

（1）硫血红蛋白中所含非金属元素中电负性最大元素是___，第一电离能最大的元素的原子是___；
（2）根据等电子体原理推断氧元素的一种同素异形体O₃是___分子（填“极性”或“非极性”）．浓硫酸粘度较大的原因是___；
（3）硫血红蛋白中C的一种的杂化方式为___．在答题卡上用“→”标出N和Fe²⁺形成的配位键；
（4）铁晶体的密堆积方式为体心立方结构，结构如图2所示，则晶胞中铁原子的半径为rpm，列式并计算出该堆积方式的空间利用率___．

Answer 1

（1）硫血红蛋白中所含非金属元素有：C、H、N、O、S，同周期元素从左到右元素的电负性呈增大趋势，则有电负性C同主族自上而下，元素的第一电离能减小，同一周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能最大的元素的原子是N，
故答案为：O；N；
（2）O₃和SO₂是等电子体，SO₂分子为V型分子，正、负电荷中心不重合，是极性分子，等电子体的结构相似，O₃是极性分子；硫酸分子中含有羟基，形成氢键，浓硫酸粘度较大的原因是分子间可以形成氢键；
故答案为：极性；分子间可以形成氢键；
（3）甲基中C原子形成4个σ键，采取sp³杂化，形成双键的C原子形成3个σ键，采取sp²杂化；
N原子最外层有5个电子，只需要形成3条键即可达到稳定结构，但是图中形成双键的N原子形成了四条键，显然有一条为配位键，用“→”标出N和Fe²⁺形成的配位键为；
故答案为：sp²、sp³；；
（4）体心立方中含有Fe原子数目为1+8×(1)/(8)=2个铁原子，晶胞中铁原子的体积为：2×(4)/(3)×π×r³，体心立方中，体对角线上为三个铁原子相切，则体对角线为4r，晶胞边长为：(4r)/(√(3))，晶胞体积为：（(4r)/(√(3))r）³，空间利用率为：[（2×(4)/(3)×π×r³）÷（(4r)/(√(3))r）³]×100%=68%；
故答案为：68%．