Question

【題目】【化學——選修3：物質結構與性質】電化學還原技術是一種處置CO2的綠色環保、有發展潛力的方法。銅、鉑、銦(In)等金屬都是該反應的催化劑。

(1)In元素基態原子的價電子排布式為____________。與Cu元素同周期，且基態原子有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)是元素的基態氣態原子得到一個電子形成氣態負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體，如圖為K3C60的面心立方晶胞。則K+占據的是C60圍成的正四面體空隙和_____空隙，若C60分子的原子坐標參數分別為A(0，0，0)，B()，C(1，1，1)等，則距離A位置C60分子最近的K+的原子坐標參數為_____________。判斷晶體熔沸點高低：C60_________K3C60(填“>”“<”或“=”)。

Answer 1

【答案】 5s25p1 TiNi 碳原子結合一個電子后的2p3軌道為半充滿狀態，穩定性較強 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同周期且基態原子有2個未成對電子的過渡元素是Ti、Ni。

（2）基態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、穩定性較強，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，根據化學式K3C60，1個晶胞中含12個K+，其中8個K+占據C60圍成的正四面體空隙，4個K+占據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分子的原子坐標參數分別為A（0，0，0），B（，0，），C（1，1，1）等，則原子坐標參數D（，，0），E（0，，），距離A位置C60分子最近的K+的原子坐標參數為（，，）。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。