Question

【题目】[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3是一种铂的配合物，请回答下列相关问题。

(1) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3所含有的短周期元素中基态原子未成对电子数最多的是___________(填元素符号)，与该元素同族的第四周期元素基态原子的最外层电子排布式是___________。

(2)CO32－的中心原子杂化形式是___________，空间构型是___________。

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配位数是___________，与配体之一NO2－互为等电子体的单质分子化学式是___________。

(4)根据相互作用的分子种类不同可以把范德华力分为色散力、诱导力和取向力，其中取向力只存在于极性分子和极性分子之间，则在新制氯水中存在的取向力有___________种。

(5)如图是晶体铂的晶胞结构，则铂原子的配位数为___________，晶体铂的空间利用率为___________(用含“π”的代数式表示)。

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，电子排布式分别为1s1、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4、1s22s22p63s23p5，据此找出未成对电子数最多元素；根据构造原理书写符合条件的基态原子的最外层电子排布式；

(2)CO32－的中心原子价层电子对数为3，因此杂化形式是sp2，C上没有孤电子对，空间构型是平面三角形；

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配体有4个NH3分子、一个NO2－和一个Cl-，故配位数是6，NO2－含有三个原子，价电子总数为18，则与NO2－互为等电子体的单质分子化学式是O3。

(4) 新制氯水中有水和次氯酸两种极性分子，根据取向力只存在于极性分子和极性分子之间解答；

(5) 以上层中心的铂原子为中心分析铂原子的配位数；根据铂的晶胞结构，若原子半径为r，则面对角线长为4r，可计算出晶胞棱长为2r，进而计算出晶胞的体积，根据均摊法可计算出每个晶胞中平均含有4个原子，原子总体积为4πr3，再根据空间利用率=原子总体积晶胞体积计算。

(1) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3所含有的短周期元素有H、C、N、O、Cl，电子排布式分别为1s1、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4、1s22s22p63s23p5，则未成对电子数分别为1、2、3、2、1，因此未成对电子数最多的元素为N；

与N元素同族的第四周期元素为As，最外层电子数与N原子相同，所以其基态原子的最外层电子排布式是4s24p3，

因此，本题正确答案是：N；4s24p3；

(2)CO32－的中心原子价层电子对数为3，因此杂化形式是sp2，C上没有孤电子对，空间构型是平面三角形；

因此，本题正确答案是：sp2；平面三角形；

(3) [Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心原子的配体有4个NH3分子、一个NO2－和一个Cl-，故配位数是6，NO2－含有三个原子，价电子总数为18，则与NO2－互为等电子体的单质分子化学式是O3。

因此，本题正确答案是：6；O3；

(4) 新制氯水中有水和次氯酸两种极性分子，因此取向力有三种：水和水、次氯酸和次氯酸、水和次氯酸；

因此，本题正确答案是：3；

(5) 由图可知：若以上层中心的铂原子为中心，距离每个铂原子最近且等距离的铂原子有12个（分别在上、下、同平面上的面对角线上的12个原子），故铂原子的配位数为12；

根据铂的晶胞结构，若原子半径为r，则面对角线长为4r，晶胞棱长为2r，晶胞的体积为=16r3，每个晶胞中平均含有(8+6)=4个原子，原子总体积为4πr3，因此空间利用率=原子总体积晶胞体积==。

因此，本题正确答案是：12；。