题目内容

【题目】铂(Pt)及其化合物用途广泛。

(1)在元素周期表中,Pt与Fe相隔一个纵行、一个横行,但与铁元素同处_____族。基态铂原子有2个未成对电子,且在能量不同的原子轨道上运动,其价电子排布式为____________。

(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。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________。

②二氯二吡啶合铂中存在的微粒间作用力有________(填序号)。

a.离子键 b.氢键 c.范德华力 d.金属键 e.非极性键

③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子,画出其结构式:_____。

(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”,其结构如图所示。

① 硫和氮中,第一电离能较大的是______。

②“分子金属”可以导电,是因为______能沿着其中的金属原子链流动。

③“分子金属”中,铂原子是否以sp3的方式杂化?简述理由:______。

(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d g·cm-3,则晶胞参数a=_________________nm(列计算式)。

【答案】 Ⅷ 5d96s1 11 c、e 氮 电子 不是。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

【解析】分析:本题是物质结构与性质的综合题,需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点,一般来说,题目都是一个一个小题独立出现的,只要按照顺序进行判断计算就可以了。

详解:(1)Pt与Fe相隔一个纵行,按道理一个纵行应该是一个族,但是相隔纵行还是同一个族,只可能是周期表的第8、9、10三个纵行组成的Ⅷ族。Fe是Ⅷ族的第一个元素,所以Pt在周期表的第6周期第10纵行,所以Pt为78号元素。其价电子应该为5d86s2,考虑到题目中说基态铂原子有2个未成对电子,且在能量不同的原子轨道上运动,所以只能是5d和6s上各有1个单电子,应该是5d96s1。

(2)①原子之间成键一定有且只有一个σ键,所以该分子中的σ键有11个(注意:分子中5个C-H未画出)。

②二氯二吡啶合铂属于配位分子,所以不存在离子键,存在分子间作用力(范德华力)。分子中的H都连在碳原子长,所以不可能有氢键。当然不会有金属键。在吡啶分子中存在碳碳间的非极性键。所以答案为ce。

③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子,要求分子的四个配体应该尽量对称,所以结构为:。

(3)①氮原子的半径比硫原子小,且氮在2p上是半满的稳定结构,所氮原子的第一电离能较大。

②该体系中能够导电的原因是一定是电子的移动(离子被配位了,不可能移动)。

③该晶体中铂原子一定不是sp3杂化,原因是分子是平面的,如果是sp3杂化,分子应该是四面体。

(4)铂原子的配位数是12,说明金属为紧密堆积,立方晶胞,所以是面心立方最紧密堆积。晶胞中有4个铂原子,质量为195×4/NA g。晶体密度为d g·cm-3,所以晶胞体积为780/NAd cm3。将NA为6.02×1023mol-1带入,将晶胞体积开立方根,得到晶胞参数a为。

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