Question

10．Ⅰ．一定條件下，O₂可通過(guò)得失電子轉(zhuǎn)化為O₂^-、O₂⁺ 和O₂^2-．
（1）從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度分析，四種含氧微粒氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镺₂⁺＞O₂＞O₂^-＞O₂^2-；理由是O₂⁺缺電子，且四種微粒所含的電子數(shù)逐漸增多．
Ⅱ．已知：離子型配位化合物O₂[PtF₆]中鉑元素為+5價(jià)，它可由PtF₆+O₂=O₂[PtF₆]反應(yīng)制得；PtF₆分子結(jié)構(gòu)如圖所示．
（2）O₂[PtF₆]中陽(yáng)離子的電子式為．
（3）PtF₆分子中Pt的雜化軌道類型是否為sp³？答：否（填“是”或“否”），其原因是sp³雜化應(yīng)呈正四面體結(jié)構(gòu)（或配位數(shù)最多只能為4）．
（4）O₂[PtF₆]晶體具有的物理性質(zhì)有較高熔沸點(diǎn)、較高硬度．（寫(xiě)2條）
Ⅲ．根據(jù)O₂、Xe的電離能，可推知Xe也能與PtF₆反應(yīng)生成Xe[PtF₆]．
（5）已知，O₂、Xe的第一電離能分別為1175.7kJ•mol^-1和1175.5kJ•mol^-1．試從電子得失角度推測(cè)Xe也能與PtF₆反應(yīng)的原因：兩者第一電離能幾乎相等，失去1個(gè)電子能力相當(dāng)．
（6）晶格能（U）計(jì)算公式如下：U=$\frac{1.389×1{0}^{5}A{z}_{1}{z}_{2}}{{R}_{0}}$（1-$\frac{1}{n}$）kJ•mol^-1式中R₀為正、負(fù)離子的核間距（R₀≈r⁺+r^-），單位為pm；z₁、z₂分別為正負(fù)離子電荷數(shù)的絕對(duì)值，A為常數(shù)．已知，Xe[PtF₆]、O₂[PtF₆]的晶格能U₁與U₂關(guān)系為U₂=U₁+41.84，且 n₁=12，n₂=9．則兩種晶體陽(yáng)離子半徑相對(duì)大小為Xe⁺＞O₂⁺（用離子符號(hào)表示）．

Answer 1

分析 （1）氧化性指得到電子的能力，O₂⁺為缺電子，O₂^-和O₂^2-為得電子形成的微粒；
（2）O₂PtF₆是氧所形成的正價(jià)鹽，屬于離子化合物，O₂（PtF₆）中含有O₂⁺和PtF₆^-離子；O₂⁺中O原子之間通過(guò)2個(gè)共用電子對(duì)結(jié)合；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)=σ 鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)，雜化類型為sp³雜化，價(jià)層電子對(duì)是4；
（4）O₂[PtF₆]晶體為離子化合物，根據(jù)離子化合物的性質(zhì)分析；
（5）O₂、Xe的第一電離能分別為1175.7kJ•mol^-1和1175.5kJ•mol^-1，兩者第一電離能幾乎相等；
（6）Xe[PtF₆]為Xe⁺和[PtF₆]^-構(gòu)成的離子晶體，O₂[PtF₆]為O₂⁺和PtF₆^-構(gòu)成的離子晶體，根據(jù)晶格能（U）計(jì)算公式分析．

解答 解：（1）氧化性指得到電子的能力，越缺電子，越易得到電子，O₂⁺為缺電子，得電子能力最強(qiáng)，氧化性最強(qiáng)，O₂^-和O₂^2-為得電子形成的微粒，氧化性弱，O₂⁺、O₂、O₂^-、O₂^2-四種微粒所含的電子數(shù)逐漸增多，所以四種含氧微粒氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篛₂⁺＞O₂＞O₂^-＞O₂^2-，
故答案安為：O₂⁺＞O₂＞O₂^-＞O₂^2-；O₂⁺缺電子，且四種微粒所含的電子數(shù)逐漸增多；
（2）O₂（PtF₆）中含有O₂⁺和PtF₆^-離子，O₂⁺中O原子之間通過(guò)2個(gè)共用電子對(duì)結(jié)合，則O₂⁺的電子式為：，
故答案安為：；
（3）PtF₆分子中Pt的σ 鍵電子對(duì)=6，而雜化類型為sp³雜化，價(jià)層電子對(duì)是4，所以PtF₆分子中Pt的雜化軌道類型不是sp³，
故答案安為：否；sp³雜化應(yīng)呈正四面體結(jié)構(gòu)（或配位數(shù)最多只能為4）；
（4）離子化合物具有較高熔點(diǎn)，較大硬度，O₂[PtF₆]為離子型配位化合物，所以O(shè)₂[PtF₆]晶體具有的物理性質(zhì)有較高熔沸點(diǎn)；較高硬度，
故答案安為：較高熔沸點(diǎn)；較高硬度；
（5）O₂[PtF₆]中含有O₂⁺和PtF₆^-離子，O₂⁺、PtF₆^-能形成離子鍵，O₂、Xe的第一電離能分別為1175.7kJ•mol^-1和1175.5kJ•mol^-1，兩者第一電離能幾乎相等，失去1個(gè)電子能力相當(dāng)，所以Xe也能與PtF₆反應(yīng)，
故答案安為：兩者第一電離能幾乎相等，失去1個(gè)電子能力相當(dāng)；
（6）Xe[PtF₆]為Xe⁺和[PtF₆]^-構(gòu)成的離子晶體，O₂[PtF₆]為O₂⁺和PtF₆^-構(gòu)成的離子晶體，兩者正負(fù)離子電荷數(shù)的絕對(duì)值相等，Xe[PtF₆]、O₂[PtF₆]的晶格能U₁與U₂關(guān)系為U₂=U₁+41.84，且 n₁=12，n₂=9，U₂＞U₁，所以陽(yáng)離子半徑Xe⁺＞O₂⁺，
故答案安為：Xe⁺＞O₂⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律有關(guān)知識(shí)，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，題目難度中等．