Question

【題目】鉑（Pt）及其化合物用途廣泛。

（1）在元素周期表中，Pt與Fe相隔一個縱行、一個橫行，但與鐵元素同處_____族。基態鉑原子有2個未成對電子，且在能量不同的原子軌道上運動，其價電子排布式為____________。

（2）二氯二吡啶合鉑是由Pt2+、Cl－和吡啶結合形成的鉑配合物，有順式和反式兩種同分異構體。科學研究表明，順式分子具有抗癌活性。

①吡啶分子是大體積平面配體，其結構簡式如圖所示。每個吡啶分子中含有的σ鍵數目為________。

②二氯二吡啶合鉑中存在的微粒間作用力有________（填序號）。

a．離子鍵 b．氫鍵 c．范德華力 d．金屬鍵 e．非極性鍵

③反式二氯二吡啶合鉑分子是非極性分子，畫出其結構式：_____。

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

① 硫和氮中，第一電離能較大的是______。

②“分子金屬”可以導電，是因為______能沿著其中的金屬原子鏈流動。

③“分子金屬”中，鉑原子是否以sp3的方式雜化？簡述理由：______。

（4）金屬鉑晶體中，鉑原子的配位數為12，其立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖所示。若金屬鉑的密度為d g·cm－3，則晶胞參數a＝_________________nm（列計算式）。

Answer 1

【答案】 Ⅷ 5d96s1 11 c、e 氮 電子 不是。若鉑原子軌道為sp3雜化，則該分子結構為四面體，非平面結構

【解析】分析：本題是物質結構與性質的綜合題，需要熟練掌握這一部分涉及的主要知識點，一般來說，題目都是一個一個小題獨立出現的，只要按照順序進行判斷計算就可以了。

詳解：（1）Pt與Fe相隔一個縱行，按道理一個縱行應該是一個族，但是相隔縱行還是同一個族，只可能是周期表的第8、9、10三個縱行組成的Ⅷ族。Fe是Ⅷ族的第一個元素，所以Pt在周期表的第6周期第10縱行，所以Pt為78號元素。其價電子應該為5d86s2，考慮到題目中說基態鉑原子有2個未成對電子，且在能量不同的原子軌道上運動，所以只能是5d和6s上各有1個單電子，應該是5d96s1。

（2）①原子之間成鍵一定有且只有一個σ鍵，所以該分子中的σ鍵有11個（注意：分子中5個C－H未畫出）。

②二氯二吡啶合鉑屬于配位分子，所以不存在離子鍵，存在分子間作用力（范德華力）。分子中的H都連在碳原子長，所以不可能有氫鍵。當然不會有金屬鍵。在吡啶分子中存在碳碳間的非極性鍵。所以答案為ce。

③反式二氯二吡啶合鉑分子是非極性分子，要求分子的四個配體應該盡量對稱，所以結構為：。

（3）①氮原子的半徑比硫原子小，且氮在2p上是半滿的穩定結構，所氮原子的第一電離能較大。

②該體系中能夠導電的原因是一定是電子的移動（離子被配位了，不可能移動）。

③該晶體中鉑原子一定不是sp3雜化，原因是分子是平面的，如果是sp3雜化，分子應該是四面體。

（4）鉑原子的配位數是12，說明金屬為緊密堆積，立方晶胞，所以是面心立方最緊密堆積。晶胞中有4個鉑原子，質量為195×4/NA g。晶體密度為d g·cm－3，所以晶胞體積為780/NAd cm3。將NA為6.02×1023mol-1帶入，將晶胞體積開立方根，得到晶胞參數a為。