Question

【题目】铂钴合金是以铂为基含钴二元合金，在高温下，铂与钴可无限互溶，其固溶体为面心立方晶格。铂钴合金磁性极强，磁稳定性较高，耐化学腐蚀性很好，主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。

（1）基态钴原子的价电子排布图为___________。

（2）二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同分异构体(如下图)。科学研究表明，顺式分子具有抗癌活性。

①吡啶分子是大体积平面配体，其结构简式如图所示。每个吡啶分子中含有的σ键数目为___________。吡啶分子中所含的各元素的电负性由大到小的顺序是___________。

②二氯二吡啶合铂中存在的微粒间作用力有___________(填字母)。

a.范德华力 b.氢键 c.金属键 d.非极性键

③反式二氯二吡啶合铂分子是___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。

（3）某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，其结构如下图所示。

①“分子金属”可以导电，是因为___________能沿着其中的金属原子链流动。

②“分子金属”中，铂原子是否以sp3的方式杂化?_________(填“是”或“否”)，其理由是_______。

（4）金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示。若金属铂的密度为dg·cm－3，则晶胞参数a=______nm(列计算式)。

Answer 1

【答案】 11 N>Cl>C ad 非极性分子 电子 否 若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构 （或）

【解析】

（1）钴为27号元素，价电子排布为3d74s2，则基态钴原子的价电子排布图为；

（2）①吡啶环上的原子形成6个键，还有5个C-H键，故每个吡啶分子中含有的键数目为11；

同一周期主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但由于氮原子核外p轨道处于半充满状态，第一电离能相对较高，故C、N、Cl三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>Cl>C；

②二氯二吡啶合铂为分子晶体，故含有范德华力；二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，Pt2+、与2个Cl－、吡啶形成配位键，没有离子键，吡啶中碳原子之间形成极性键、不同原子之间形成非极性键，C-H键中氢原子不能形成氢键，也没有金属键，故选ad项。

③反式二氯二吡啶合铂分子结构式为：其结构对称，是非极性分子。

（3）①金属中不含阴阳离子，其能导电是因为电子定向移动形成电流；

②该分子为平面型的铂配合物分子，铂原子轨道不能sp3杂化。

（4）金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，为立方晶胞，结合沿x、y或z轴的投影图，可知铂为面心立方最密堆积，Pt原子处于顶点、面心，晶胞中Pt原子数目=8+6=4，则=d g·cm－3，解得a=（或）。

（1）钴为27号元素，价电子排布为3d74s2，则基态钴原子的价电子排布图为；

故答案为：；

（2）①吡啶环上的原子形成6个键，还有5个C-H键，故每个吡啶分子中含有的键数目为11；

同一周期主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势，但由于氮原子核外p轨道处于半充满状态，第一电离能相对较高，故C、N、Cl三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>Cl>C；

②二氯二吡啶合铂为分子晶体，故含有范德华力；二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，Pt2+、与2个Cl－、吡啶形成配位键没有离子键，吡啶中碳原子之间形成极性键、不同原子之间形成非极性键，C-H键中氢原子不能形成氢键，也没有金属键，故选ad项。

③反式二氯二吡啶合铂分子结构式为：其结构对称，是非极性分子。

故答案为：11；N>Cl>C；ad；非极性分子；

（3）①分子金属中不含自由移动的阴、阳离子，其能导电是因为有自由电子能沿着其中的金属原子链流动，电子定向移动形成电流；

②该分子为平面型的铂配合物分子，铂原子轨道不能sp3杂化，若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；

故答案为：电子；否；若铂原子轨道为sp3杂化，则该分子结构为四面体，非平面结构；

（4）金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，为立方晶胞，结合沿x、y或z轴的投影图，可知铂为面心立方最密堆积，Pt原子处于顶点、面心，晶胞中Pt原子数目=8+6=4，则晶胞的质量为=d g·cm－3，解得a=（或）。