[题目]铂.钴.镍及其化合物在工业和医药等领域有重要应用.回答下列问题:(1)筑波材料科学国家实验室科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体CoO2.该晶体具有层状结构.①晶体中原子Co与O的配位数之比为 .②基态钴原子的价电子排布图为 .(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态.易溶于CCl4.苯等有机溶剂.固态Ni(CO)4属于晶体,写出两种与CO� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】铂、钴、镍及其化合物在工业和医药等领域有重要应用。回答下列问题:

(1)筑波材料科学国家实验室科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体CoO2，该晶体具有层状结构。

①晶体中原子Co与O的配位数之比为_________。

②基态钴原子的价电子排布图为_______。

(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于_____晶体；写出两种与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：_______。

(3)某镍配合物结构如图所示:

①分子内含有的化学键有___________(填序号).

A 氢键 B 离子键 C 共价键 D 金属键 E 配位键

②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是N> O>C，试从原子结构解释为什么同周期元素原子的第一电离能N>O_________。

(4)某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属" ，其结构如图所示。

①"分子金属"可以导电，是因为______能沿着其中的金属原子链流动。

②"分子金属"中，铂原子是否以sp3的方式杂化?_________(填“是"或“否")，其理由是__________。

(5)金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示，若金属铂的密度为d g·cm-3，则晶胞参数a=_______nm(列计算式)。

【答案】2:1 分子 N2、CN－ CE N原子2p3能级电子为半满状态，较稳定，不易失去电子，而O原子2p4，失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态电子否若铂原子轨道为sp3的方式杂化，则分子应该为四面体形，而非平面型

【解析】

(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比；②钴原子为27号元素，其价电子3d74s2。

(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态，熔沸点低，根据等电子理论C－ = N =O+，因此可得与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。

(3)①A. 氢键不是化学键；B. 该配合物中没有阴阳离子，因此无离子键；C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键；D. 该配合物不是金属晶体，不含有金属键；E. 该配合物含有N→Ni配位键；②第一电离能N＞O是因为N原子2p3能级电子为半满状态，O原子2p4，失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态。

(4)①根据题意每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，则铂金属的价电子可在金属铂间传递而导电；②根据信息，平面型的铂配合物分子进行层状堆砌，如果是sp3的方式杂化，则就应该为四面体形。

(5)金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，为最密堆积，其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示，则晶体为面心立方最密堆积，先求一个晶胞中含有的铂原子个数再根据密度计算晶胞参数。

(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比，因此Co与O的配位数之比为2:1；故答案为：2:1。

②钴原子为27号元素，其价电子3d74s2，因此基态钴原子的价电子排布图为；故答案为：。

(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态，熔沸点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，因此固态Ni(CO)4属于分子晶体，根据等电子理论C－ = N =O+，因此与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子N2、CN－；故答案为：分子；N2、CN－。

(3)①A. 氢键不是化学键，故A不符合题意；B. 该配合物中没有阴阳离子，因此无离子键，故B不符合题意；C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键，故C符合题意；D. 该配合物不是金属晶体，不含有金属键，故D不符合题意；E. 该配合物含有N→Ni配位键，故E符合题意；综上所述，答案为CE。

②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能N＞O，因为N原子2p3能级电子为半满状态，较稳定，不易失去电子，而O原子2p4，失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态；故答案为：N原子2p3能级电子为半满状态，较稳定，不易失去电子，而O原子2p4，失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态。

(4)①根据题意每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，则铂金属的价电子可在金属铂间传递而导电，因此"分子金属"可以导电是因为电子能沿着其中的金属原子链流动；故答案为：电子。

②"分子金属"中，平面型的铂配合物分子进行层状堆砌，因此铂原子不可能以sp3的方式杂化，如果是sp3的方式杂化，则就应该为四面体形；故答案为：否；若铂原子轨道为sp3的方式杂化，则分子应该为四面体形，而非平面型。

(5)金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，为最密堆积，其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示，则晶体为面心立方最密堆积，一个晶胞中含有的铂原子个数为：，金属铂晶体的棱长为a，金属铂的密度为d g·cm3，则，因此晶胞参数；故答案为：。

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