Question

【題目】[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3是一種鉑的配合物，請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。

(1) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3所含有的短周期元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的是___________(填元素符號(hào))，與該元素同族的第四周期元素基態(tài)原子的最外層電子排布式是___________。

(2)CO32－的中心原子雜化形式是___________，空間構(gòu)型是___________。

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配位數(shù)是___________，與配體之一NO2－互為等電子體的單質(zhì)分子化學(xué)式是___________。

(4)根據(jù)相互作用的分子種類(lèi)不同可以把范德華力分為色散力、誘導(dǎo)力和取向力，其中取向力只存在于極性分子和極性分子之間，則在新制氯水中存在的取向力有___________種。

(5)如圖是晶體鉑的晶胞結(jié)構(gòu)，則鉑原子的配位數(shù)為___________，晶體鉑的空間利用率為___________(用含“π”的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】N 4s24p3 sp2 平面三角形 6 O3 3 12

【解析】

(1) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3所含有的短周期元素有H、C、N、O、Cl，電子排布式分別為1s1、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4、1s22s22p63s23p5，據(jù)此找出未成對(duì)電子數(shù)最多元素；根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)符合條件的基態(tài)原子的最外層電子排布式；

(2)CO32－的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，因此雜化形式是sp2，C上沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型是平面三角形；

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配體有4個(gè)NH3分子、一個(gè)NO2－和一個(gè)Cl-，故配位數(shù)是6，NO2－含有三個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)為18，則與NO2－互為等電子體的單質(zhì)分子化學(xué)式是O3。

(4) 新制氯水中有水和次氯酸兩種極性分子，根據(jù)取向力只存在于極性分子和極性分子之間解答；

(5) 以上層中心的鉑原子為中心分析鉑原子的配位數(shù)；根據(jù)鉑的晶胞結(jié)構(gòu)，若原子半徑為r，則面對(duì)角線長(zhǎng)為4r，可計(jì)算出晶胞棱長(zhǎng)為2r，進(jìn)而計(jì)算出晶胞的體積，根據(jù)均攤法可計(jì)算出每個(gè)晶胞中平均含有4個(gè)原子，原子總體積為4πr3，再根據(jù)空間利用率=原子總體積晶胞體積計(jì)算。

(1) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3所含有的短周期元素有H、C、N、O、Cl，電子排布式分別為1s1、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4、1s22s22p63s23p5，則未成對(duì)電子數(shù)分別為1、2、3、2、1，因此未成對(duì)電子數(shù)最多的元素為N；

與N元素同族的第四周期元素為As，最外層電子數(shù)與N原子相同，所以其基態(tài)原子的最外層電子排布式是4s24p3，

因此，本題正確答案是：N；4s24p3；

(2)CO32－的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，因此雜化形式是sp2，C上沒(méi)有孤電子對(duì)，空間構(gòu)型是平面三角形；

因此，本題正確答案是：sp2；平面三角形；

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配體有4個(gè)NH3分子、一個(gè)NO2－和一個(gè)Cl-，故配位數(shù)是6，NO2－含有三個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)為18，則與NO2－互為等電子體的單質(zhì)分子化學(xué)式是O3。

因此，本題正確答案是：6；O3；

(4) 新制氯水中有水和次氯酸兩種極性分子，因此取向力有三種：水和水、次氯酸和次氯酸、水和次氯酸；

因此，本題正確答案是：3；

(5) 由圖可知：若以上層中心的鉑原子為中心，距離每個(gè)鉑原子最近且等距離的鉑原子有12個(gè)（分別在上、下、同平面上的面對(duì)角線上的12個(gè)原子），故鉑原子的配位數(shù)為12；

根據(jù)鉑的晶胞結(jié)構(gòu)，若原子半徑為r，則面對(duì)角線長(zhǎng)為4r，晶胞棱長(zhǎng)為2r，晶胞的體積為=16r3，每個(gè)晶胞中平均含有(8+6)=4個(gè)原子，原子總體積為4πr3，因此空間利用率=原子總體積晶胞體積==。

因此，本題正確答案是：12；。