Question

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】電化學(xué)還原技術(shù)是一種處置CO2的綠色環(huán)保、有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒āｃ~、鉑、銦(In)等金屬都是該反應(yīng)的催化劑。

(1)In元素基態(tài)原子的價電子排布式為____________。與Cu元素同周期，且基態(tài)原子有2個未成對電子的過渡元素是_________________(填元素符號)。

(2)第一電子親和能(E1)是元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示。試分析碳元素的E1較大的原因_____________________________。

(3)[PtC14(NH3)2]中N原子的雜化方式為________，所含化學(xué)鍵類型包括_______(填字母)。

a．離子鍵b．共價鍵c．金屬鍵d．配位鍵e．氫鍵

[PtCl4(NH3)2]中H-N-H鍵之間夾角______(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H鍵之間夾角，原因是__________________________________。

(4)C60晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體，如圖為K3C60的面心立方晶胞。則K+占據(jù)的是C60圍成的正四面體空隙和_____空隙，若C60分子的原子坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)，B()，C(1，1，1)等，則距離A位置C60分子最近的K+的原子坐標(biāo)參數(shù)為_____________。判斷晶體熔沸點高低：C60_________K3C60(填“>”“<”或“=”)。

Answer 1

【答案】 5s25p1 TiNi 碳原子結(jié)合一個電子后的2p3軌道為半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性較強(qiáng) sp3 bd > [PtC14(NH3)2]形成過程中，NH3中的N原子的孤對電子與Pt4+形成了配位鍵，轉(zhuǎn)化為成鍵電子對，對其它成鍵電子對的斥力降低，所以鍵角增大 正八面體 <

【解析】試題分析：本題考查價電子排布式的書寫、第一電子親和能、原子雜化方式的判斷、化學(xué)鍵的判斷、晶胞的分析、晶體熔點高低的比較。

（1）In位于元素周期表中第五周期IIIA族，基態(tài)In原子的價電子排布式為5s25p1。Cu處于第四周期，與Cu同周期且基態(tài)原子有2個未成對電子的過渡元素是Ti、Ni。

（2）基態(tài)碳原子的價電子排布式為2s22p2，碳原子得到一個電子后的2p3軌道為半充滿狀態(tài)、穩(wěn)定性較強(qiáng)，放出的能量較大，所以碳元素的E1較大。

（3）[PtCl4（NH3）2]中每個N原子形成3個氮氫σ鍵，與Pt4+形成1個配位鍵，配位鍵也屬于σ鍵，N原子上沒有孤電子對，N原子的雜化方式為sp3雜化。[PtCl4（NH3）2]中N與H之間形成共價鍵，Pt4+與Cl-、NH3分子間形成配位鍵，[PtCl4（NH3）2]所含化學(xué)鍵類型：共價鍵和配位鍵，答案選bd。[PtCl4（NH3）2]、NH3分子中N原子都采用sp3雜化，[PtCl4（NH3）2]形成過程中，NH3中的N原子上的孤電子對與Pt4+形成了配位鍵，轉(zhuǎn)化為成鍵電子對，對其它成鍵電子對的斥力降低，所以鍵角增大，[PtCl4（NH3）2]中H-N-H鍵之間夾角NH3分子中H-N-H鍵之間夾角。

（4）根據(jù)圖示C60位于晶胞的8個頂點和6個面心，用“均攤法”，1個晶胞中含C60：8+6=4，根據(jù)化學(xué)式K3C60，1個晶胞中含12個K+，其中8個K+占據(jù)C60圍成的正四面體空隙，4個K+占據(jù)C60圍成的正八面體空隙（八面體空隙的中心分別在體心和棱心上）。距離A位置C60分子最近的K+位于圖中ABDE圍成的正四面體空隙，若C60分子的原子坐標(biāo)參數(shù)分別為A（0，0，0），B（，0，），C（1，1，1）等，則原子坐標(biāo)參數(shù)D（，，0），E（0，，），距離A位置C60分子最近的K+的原子坐標(biāo)參數(shù)為（，，）。C60屬于分子晶體，K3C60屬于離子晶體，分子間作用力小于離子鍵，晶體熔沸點高低：C60K3C60。