Question

Ⅰ顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt（NH₃）₂Cl₂．

（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是

 

，这三种元素的第一电离能由大到小的顺序是

 

，电负性由小到大的顺序是

 

．
（2）与NH₃互为等电子体的分子、离子有

 

、

 

（各举一例）．
（3）碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是第二代铂族抗癌药物，其毒副作用低于顺铂．碳铂的结构如图1：
碳铂分子中含有的作用力有

 

（填字母）．
A．极性共价键    B．非极性共价键    C．配位键   D．离子键
E．金属键       F．σ键            G．π键
（4）碳铂中C原子的杂化方式有

 

．
（5）铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示．
晶胞中铂（Pt）原子的配位数为

 

．若已知铂（Pt）的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N_A，Pt原子半径为b pm，则该晶胞的密度为ρ=

 

g/cm³．（用含M、N_A、b的计算式表示，不用化简）．
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子，B元素在周期表中的位置为

 

，A²⁺在基态时外围电子（价电子）占据的能层符号为

 

，外围电子（价电子）排布式

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素周期表的结构及其应用,位置结构性质的相互关系应用,配合物的成键情况,“等电子原理”的应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：Ⅰ．（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素为C、O，非金属性越强，电负性越大，第一电离能越大，但N的2p电子半满为稳定状态；
（2）氨气分子含4个原子，价电子数为5+3=8，等电子体中价电子数相等且原子个数相等；
（3）同种非金属元素之间易形成非极性共价键，不同非金属元素之间易形成极性共价键，提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间易形成配位键；
（4）根据原子中含有的价层电子对数判断杂化方式；
（5）采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定配位数；均摊法计算原子个数、由原子半径计算棱长，结合ρ=

M

V

计算；
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则A、B只能处于第VIII族，原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子，则B是Co元素，A是Fe元素．

解答： 解：（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素为C、O，非金属性越强，电负性越大，则电负性为C＜N＜O；非金属性越强，第一电离能越大，但N的2p电子半满为稳定状态，则第一电离能为N＞O＞C，故答案为：C、O；N＞O＞C；C＜N＜O；
（2）氨气分子中含有4个原子，价电子数是5+3=8，与NH₃互为等电子体的分子如PH₃或AsH₃，与NH₃互为等电子体的离子如H₃O⁺或CH₃^-，故答案为：PH₃或AsH₃；H₃O⁺或CH₃^-；
（3）根据其结构知，碳原子和氧原子之间或氮原子和氢原子之间都形成极性共价键，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，铂和碳原子或氮原子之间存在配位键，碳碳单键或氮氢键等都是σ键，碳氧原子间有一个σ键一个π键，故选ABCFG；
（4）碳原子有的含有3个σ键一个π键，有的含有4个σ键，所以碳原子采取sp²和sp³杂化，故答案为：sp³和sp²；
（5）由甲图可知，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定配位数，每个切割面上的配位数是4，共有3个切割面，所以其配位数是12，或由乙图可知，与顶点最近的原子在面心，则配位数为

3×8

2

=12；Pt原子半径为b pm，由丙图可知，晶胞棱长为2

2

bpm，由乙可知，晶胞中原子个数为8×

1

8

+6×

1

2

=4，由ρ=

M

V

可知，该晶胞的密度为ρ=

4M NA

(2 2 b×10-10)3

=

4M

NA(2 2 b×10-10)3

g/cm³，故答案为：12；

4M

NA(2 2 b×10-10)3

；
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则A、B只能处于第VⅢ族，原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子，则B是Co元素，B是第四周期第VIII族；A是Fe元素，铁失去4s能级上2个电子，导致d能级上的电子为其价电子，所以亚铁离子的价电子排布式为3d⁶，占据的能层符号3d；
故答案为：第四周期Ⅷ族；3d；3d⁶．

点评：本题考查较综合，涉及晶胞计算、配合物成键、杂化、电子排布等，综合性较强，侧重物质结构与性质的考查，注重分析能力、计算能力、综合应用能力的训练，题目难度中等．