Question

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

（1）基態鈷原子的價電子排布圖為______。

（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（如圖）�？茖W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，每個分子中含有的σ鍵數目為______。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“分子金屬”可以導電，是因為______能沿著其中的金屬原子鏈流動。

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）筑波材料科學國家實驗室一個科研小組發現了在5K下呈現超導性的晶體CoO2，該晶體具有層狀結構（如圖所示，小球表示Co原子，大球表示O原子），圖中用粗線畫出的重復結構單元示意圖不能描述CoO2的化學組成的是______（填字母）。

（5）金屬鉑品體中，鉑原子的配位數為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a=______nm（列計算式）。

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，則該分子結構為四面體，非平面結構 B 或

【解析】

（1）過渡金屬的價電子包含3d能級與4s能級的電子；

（2）①相鄰兩原子間的第一條共價鍵為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11條；第一電離能同周期中，有增大的趨勢，處于充滿或半充滿狀態時大于其后的電離能，由大到小的順序為：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根據圖像可知，反式二氯二吡啶合鉑分子的結構為完全對稱，正負電荷中心重合，分子是非極性分子；

（3）①已知，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”，則Pt金屬的價電子可在金屬Pt間傳遞而導電；

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

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

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

（1）過渡金屬的價電子包含3d能級與4s能級的電子，答案為：；

（2）①相鄰兩原子間的第一條共價鍵為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11條；第一電離能同周期中，有增大的趨勢，處于充滿或半充滿狀態時大于其后的電離能，由大到小的順序為：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根據圖像可知，反式二氯二吡啶合鉑分子的結構為完全對稱，正負電荷中心重合，分子是非極性分子；

（3）①已知，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”，則Pt金屬的價電子可在金屬Pt間傳遞而導電；

②“分子金屬”中，鉑原子的配位數為4，若鉑原子以sp3的方式雜化，則為四面體構型，如圖中給定的信息可知，“分子金屬”為平面構型，答案為否；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；

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

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