Question

Ⅰ順鉑是美國教授B Rosenberg等人于1969年發(fā)現的第一種具有抗癌活性的金屬配合物，它的化學式為Pt（NH₃）₂Cl₂．

（1）與氮元素處于同一周期且相鄰的兩種元素分別是

 

，這三種元素的第一電離能由大到小的順序是

 

，電負性由小到大的順序是

 

．
（2）與NH₃互為等電子體的分子、離子有

 

、

 

（各舉一例）．
（3）碳鉑是1，1-環(huán)丁二羧酸二氨合鉑（Ⅱ）的簡稱，是第二代鉑族抗癌藥物，其毒副作用低于順鉑．碳鉑的結構如圖1：
碳鉑分子中含有的作用力有

 

（填字母）．
A．極性共價鍵    B．非極性共價鍵    C．配位鍵   D．離子鍵
E．金屬鍵       F．σ鍵            G．π鍵
（4）碳鉑中C原子的雜化方式有

 

．
（5）鉑（Pt）單質晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示．
晶胞中鉑（Pt）原子的配位數為

 

．若已知鉑（Pt）的摩爾質量為M g/mol，阿伏加德羅常數為N_A，Pt原子半徑為b pm，則該晶胞的密度為ρ=

 

g/cm³．（用含M、N_A、b的計算式表示，不用化簡）．
Ⅱ．原子序數小于36的元素A和B，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個未成對電子，B元素在周期表中的位置為

 

，A²⁺在基態(tài)時外圍電子（價電子）占據的能層符號為

 

，外圍電子（價電子）排布式

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素周期表的結構及其應用,位置結構性質的相互關系應用,配合物的成鍵情況,“等電子原理”的應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結構

分析：Ⅰ．（1）與氮元素處于同一周期且相鄰的兩種元素為C、O，非金屬性越強，電負性越大，第一電離能越大，但N的2p電子半滿為穩(wěn)定狀態(tài)；
（2）氨氣分子含4個原子，價電子數為5+3=8，等電子體中價電子數相等且原子個數相等；
（3）同種非金屬元素之間易形成非極性共價鍵，不同非金屬元素之間易形成極性共價鍵，提供空軌道的原子和提供孤電子對的原子之間易形成配位鍵；
（4）根據原子中含有的價層電子對數判斷雜化方式；
（5）采用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定配位數；均攤法計算原子個數、由原子半徑計算棱長，結合ρ=

M

V

計算；
Ⅱ．原子序數小于36的元素A和B，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則A、B只能處于第VIII族，原子序數B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個未成對電子，則B是Co元素，A是Fe元素．

解答： 解：（1）與氮元素處于同一周期且相鄰的兩種元素為C、O，非金屬性越強，電負性越大，則電負性為C＜N＜O；非金屬性越強，第一電離能越大，但N的2p電子半滿為穩(wěn)定狀態(tài)，則第一電離能為N＞O＞C，故答案為：C、O；N＞O＞C；C＜N＜O；
（2）氨氣分子中含有4個原子，價電子數是5+3=8，與NH₃互為等電子體的分子如PH₃或AsH₃，與NH₃互為等電子體的離子如H₃O⁺或CH₃^-，故答案為：PH₃或AsH₃；H₃O⁺或CH₃^-；
（3）根據其結構知，碳原子和氧原子之間或氮原子和氫原子之間都形成極性共價鍵，碳原子和碳原子之間存在非極性共價鍵，鉑和碳原子或氮原子之間存在配位鍵，碳碳單鍵或氮氫鍵等都是σ鍵，碳氧原子間有一個σ鍵一個π鍵，故選ABCFG；
（4）碳原子有的含有3個σ鍵一個π鍵，有的含有4個σ鍵，所以碳原子采取sp²和sp³雜化，故答案為：sp³和sp²；
（5）由甲圖可知，采用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定配位數，每個切割面上的配位數是4，共有3個切割面，所以其配位數是12，或由乙圖可知，與頂點最近的原子在面心，則配位數為

3×8

2

=12；Pt原子半徑為b pm，由丙圖可知，晶胞棱長為2

2

bpm，由乙可知，晶胞中原子個數為8×

1

8

+6×

1

2

=4，由ρ=

M

V

可知，該晶胞的密度為ρ=

4M NA

(2 2 b×10-10)3

=

4M

NA(2 2 b×10-10)3

g/cm³，故答案為：12；

4M

NA(2 2 b×10-10)3

；
Ⅱ．原子序數小于36的元素A和B，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則A、B只能處于第VⅢ族，原子序數B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個未成對電子，則B是Co元素，B是第四周期第VIII族；A是Fe元素，鐵失去4s能級上2個電子，導致d能級上的電子為其價電子，所以亞鐵離子的價電子排布式為3d⁶，占據的能層符號3d；
故答案為：第四周期Ⅷ族；3d；3d⁶．

點評：本題考查較綜合，涉及晶胞計算、配合物成鍵、雜化、電子排布等，綜合性較強，側重物質結構與性質的考查，注重分析能力、計算能力、綜合應用能力的訓練，題目難度中等．