Question

【題目】二氯二吡啶合鉑是由Pt2+、Cl-和吡啶結合形成的鉑配合物，有兩種同分異構體。科學研究表明，兩種分子都具有抗癌活性。

(1)吡啶分子是大體積平面配體，其結構簡式如圖所示，氮原子的雜化軌道方式是_____。吡啶分子中，各元素的電負性由大到小的順序為_____。吡啶分子中含有_____個σ 鍵。

(2)二氯二吡啶合鉑分子中存在的微粒間作用力有_____（填序號）。

a．離子鍵 b．配位鍵 c．金屬鍵 d．非極性鍵 e．氫鍵

(3)二氯二吡啶合鉑分子中，Pt2+的配位數是 4，但是其軌道雜化方式并不是 sp3。簡述理由：_____________。

(4)其中一種二氯二吡啶合鉑分子結構如圖所示，該分子是_____分子（選填“極性”、“非極性”）。

(5)CO(NH2)2 易溶于水的最主要原因是_________________________。

(6)Si 元素以 Si－O－Si 鏈構成礦物界，由許多四面體（圖 l）連接成無限長的單鏈或雙鏈（圖 2）結構。圖 2 所示的多硅酸根離子的化學式通式為_____（以含正整數n 的代數式表示）。

Answer 1

【答案】sp2 N、C、H 11 bd 若Pt2+以 sp3 雜化軌道進行配位，則二氯二吡啶合鉑為四面體結構，不存在順反異構體 非極性 CO(NH2)2 與水分子之間形成氫鍵 (Si4O11)n6n-

【解析】

(1)從結構簡式可以看出，氮原子的價層電子對數為3，由此可得出雜化軌道方式。吡啶分子中，含N、C、H三種元素，由非金屬性可確定各元素的電負性由大到小的順序。吡啶分子中，兩個原子間只能形成1個σ 鍵，由此可計算所含σ 鍵的數目。

(2)二氯二吡啶合鉑分子中，不可能含有離子鍵、金屬鍵、氫鍵，中心原子與配體間存在配位鍵，在N5-中存在非極性鍵。

(3)二氯二吡啶合鉑分子中，Pt2+的配位數是 4，若軌道雜化方式是sp3，則不可能存在順反異構。

(4)其中一種二氯二吡啶合鉑分子結構如圖所示，該分子結構對稱。

(5)CO(NH2)2能形成分子間的氫鍵，所以易溶于水。

(6)取圖中結構單元：，用均攤法分析多硅酸根離子的化學式通式。

(1)從結構簡式可以看出，氮原子的價層電子對數為3，氮原子的雜化軌道方式為sp2。吡啶分子中，含N、C、H三種元素，非金屬性N>C>H，則各元素的電負性由大到小的順序為N>C>H。吡啶分子中，兩個原子間只能形成1個σ 鍵，則吡啶分子中含有4個碳碳σ 鍵、2個碳氮σ 鍵、5個碳氫σ 鍵，共含σ 鍵的數目為11。答案為：sp2；N>C>H；11；

(2)二氯二吡啶合鉑分子中，不可能含有離子鍵、金屬鍵、氫鍵，中心原子與配體間存在配位鍵，在N5-中存在非極性鍵，故選bd。答案為：bd；

(3)二氯二吡啶合鉑分子中，Pt2+的配位數是 4，若軌道雜化方式是sp3，則不可能存在順反異構，理由為若Pt2+以 sp3 雜化軌道進行配位，則二氯二吡啶合鉑為四面體結構，不存在順反異構體。答案為：若Pt2+以sp3 雜化軌道進行配位，則二氯二吡啶合鉑為四面體結構，不存在順反異構體；

(4)由二氯二吡啶合鉑分子結構可以看出，該分子結構對稱，為非極性分子。答案為：非極性；

(5)CO(NH2)2與分子間可形成氫鍵，所以易溶于水，其原因為CO(NH2)2 與水分子之間形成氫鍵。答案為：CO(NH2)2 與水分子之間形成氫鍵；

(6)由許多四面體構成，每個硅原子與4個氧原子構成四面體，取圖中結構單元：，結構單元中處于共用邊上的O原子為每個結構單元提供1/2，處于結構單元內的O原子有9個，其中4個的投影與Si重合，故結構單元中共用O原子數目為9+4×=11，結構單元內Si原子有4個，結構單元化合價為：（-2）×11+（+4）×4=-6，故多硅酸根離子的化學式通式為(Si4O11)n6n-。答案為：(Si4O11)n6n-。