Question

【題目】鉑鉆合金是以鉑為基含鉆二元合金，在高溫下，鉑與鉆可無(wú)限互溶，其固溶體為面心立方晶格。鉑鉆合金磁性極強(qiáng)，磁穩(wěn)定性較高，耐化學(xué)腐蝕性很好，主要用于航天航空儀表電子鐘表磁控管等。

（1）基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布圖為______。

（2）二氯二吡啶合鉑是由Pt2+、Cl-和吡啶結(jié)合形成的鉑配合物，有順式和反式兩種同分異構(gòu)體（如圖）�？茖W(xué)研究表明，順式分子具有抗癌活性。

①吡啶分子是大體積平面配體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，每個(gè)分子中含有的σ鍵數(shù)目為______。二氯二吡啶合鉑分子中所含的C、N、Cl三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。

②二氯二吡啶合鉑中存在的微粒間作用力有______（填字母）。

a．范德華力b．氫鍵c．金屬鍵d非極性鍵

③反式二氯二吡啶合鉑分子是______（填“極性分子”或“非極性分子”）。

（3）某研究小組將平面型的鉑配合物分子進(jìn)行層狀堆砌，使每個(gè)分子中的鉑原子在某一方向上排列成行，構(gòu)成能導(dǎo)電的“分子金屬”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

①“分子金屬”可以導(dǎo)電，是因?yàn)?/span>______能沿著其中的金屬原子鏈流動(dòng)。

②“分子金屬”中，鉑原子是否以sp3的方式雜化？______（填“是”或“否”），其理由是______。

（4）筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體CoO2，該晶體具有層狀結(jié)構(gòu)（如圖所示，小球表示Co原子，大球表示O原子），圖中用粗線畫(huà)出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述CoO2的化學(xué)組成的是______（填字母）。

（5）金屬鉑品體中，鉑原子的配位數(shù)為12，其立方晶胞沿式x、y或z軸的投影圖如圖所示，若金屬鉑的密度為dgm-3，則晶胞參數(shù)a=______nm（列計(jì)算式）。

Answer 1

【答案】 11 N>Cl>C ad 非極性分子 電子 否 若鉑原子軌道為sp3雜化，則該分子結(jié)構(gòu)為四面體，非平面結(jié)構(gòu) B 或

【解析】

（1）過(guò)渡金屬的價(jià)電子包含3d能級(jí)與4s能級(jí)的電子；

（2）①相鄰兩原子間的第一條共價(jià)鍵為σ鍵，圖中給定的為二氯二吡啶合鉑，則吡啶分子（），分子式為C5H5N，C-H鍵、C-N及C-C第一條為σ鍵，共計(jì)11條；第一電離能同周期中，有增大的趨勢(shì)，處于充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)大于其后的電離能，由大到小的順序?yàn)椋?/span>N>Cl>C；

②二氯二吡啶合鉑中，C-C間存在非極性鍵，Pt-N間存在配位鍵，分子間存在范德華力；

③根據(jù)圖像可知，反式二氯二吡啶合鉑分子的結(jié)構(gòu)為完全對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，分子是非極性分子；

（3）①已知，每個(gè)分子中的鉑原子在某一方向上排列成行，構(gòu)成能導(dǎo)電的“分子金屬”，則Pt金屬的價(jià)電子可在金屬Pt間傳遞而導(dǎo)電；

②“分子金屬”中，鉑原子的配位數(shù)為4，若鉑原子以sp3的方式雜化，則為四面體構(gòu)型，如圖中給定的信息可知，“分子金屬”為平面構(gòu)型；

（4）根據(jù)晶體的化學(xué)式可知，Co：O=1：2，A.Co原子數(shù)為1，O原子為4×=2，符合比例；B. Co原子數(shù)為1，O原子為4×=1，不符合比例；C. Co原子數(shù)為1+4×=2，O原子為4，符合比例；D. Co原子數(shù)為4×=1，O原子為4×=2，符合比例；答案為B；

（5）金屬鉑晶體中，鉑原子的配位數(shù)為12，為最密堆積，根據(jù)投影圖可知，則晶體為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞中含有的鉑原子個(gè)數(shù)為：8×+6×=4，金屬鉑晶體的棱長(zhǎng)為a，ρ==；

（1）過(guò)渡金屬的價(jià)電子包含3d能級(jí)與4s能級(jí)的電子，答案為：；

（2）①相鄰兩原子間的第一條共價(jià)鍵為σ鍵，圖中給定的為二氯二吡啶合鉑，則吡啶分子（），分子式為C5H5N，C-H鍵、C-N及C-C第一條為σ鍵，共計(jì)11條；第一電離能同周期中，有增大的趨勢(shì)，處于充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)大于其后的電離能，由大到小的順序?yàn)椋?/span>N>Cl>C；

②二氯二吡啶合鉑中，C-C間存在非極性鍵，Pt-N間存在配位鍵，分子間存在范德華力，答案為ad；

③根據(jù)圖像可知，反式二氯二吡啶合鉑分子的結(jié)構(gòu)為完全對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，分子是非極性分子；

（3）①已知，每個(gè)分子中的鉑原子在某一方向上排列成行，構(gòu)成能導(dǎo)電的“分子金屬”，則Pt金屬的價(jià)電子可在金屬Pt間傳遞而導(dǎo)電；

②“分子金屬”中，鉑原子的配位數(shù)為4，若鉑原子以sp3的方式雜化，則為四面體構(gòu)型，如圖中給定的信息可知，“分子金屬”為平面構(gòu)型，答案為否；若鉑原子軌道為sp3雜化，則該分子結(jié)構(gòu)為四面體，非平面結(jié)構(gòu)；

（4）根據(jù)晶體的化學(xué)式可知，Co：O=1：2，A.Co原子數(shù)為1，O原子為4×=2，符合比例；B. Co原子數(shù)為1，O原子為4×=1，不符合比例；C. Co原子數(shù)為1+4×=2，O原子為4，符合比例；D. Co原子數(shù)為4×=1，O原子為4×=2，符合比例；答案為B；

（5）金屬鉑晶體中，鉑原子的配位數(shù)為12，為最密堆積，根據(jù)投影圖可知，則晶體為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞中含有的鉑原子個(gè)數(shù)為：8×+6×=4，金屬鉑晶體的棱長(zhǎng)為a，ρ==，則a=或；