Question

【題目】1830年，瑞典化學(xué)家塞弗斯托姆從一種鐵礦石中得到了一種新元素，并以凡娜迪絲女神（）之名命名為“釩”。釩（）的用途很廣，在冶金行業(yè)有“第一金屬”的美譽(yù)。

（1）基態(tài)釩原子能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為_________。

（2）依據(jù)價(jià)電子互斥理論推測(cè)的立體構(gòu)型是______________。

（3）①化合物中，中心原子V的價(jià)電子與配體提供的電子數(shù)之和為18，配體不帶電荷，且其提供的是大π鍵的電子，則配體“”中的大π鍵可表示為_______。（例如苯中大π鍵可表示為）

②從電負(fù)性角度解釋作配體時(shí)，配位原子是C而不是O的原因是___________________。

（4）2-巰基煙酸氧釩配合物（如圖甲）是有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物的主要成分。

①2-巰基煙酸氧釩配合物中鍵長(zhǎng)_________（填“大于”“等于”或“小于”）V—O鍵長(zhǎng)，該物質(zhì)中氮原子的雜化方式是_________________。

②相同條件下，2-巰基煙酸（如圖乙）在水中溶解性好于2-巰基煙酸氧釩配合物的原因是____。

（5）某釩的氧化物的晶胞如圖。

①氧的配位數(shù)為_____________。

②已知上述晶胞為立方晶胞，距離最近的釩原子和氧原子間的核間距為，晶體密度為 ，則晶胞中底面上的兩個(gè)氧原子的核間距為__________cm.

Answer 1

【答案】3d 直線型 O的電負(fù)性大于C，對(duì)電子的吸引能力強(qiáng) 小于 sp2 形成分子間氫鍵 3

【解析】

釩是23號(hào)原子，核外電子排布式為：；依據(jù)公式計(jì)算的雜化方式為： ，為sp雜化；化合物中，中心原子V的價(jià)電子與配體提供的電子數(shù)之和為18，由于釩的價(jià)電子數(shù)是5個(gè)，每個(gè)CO的C給釩提供2個(gè)電子，則配體提供 個(gè)電子，又該配體是由5個(gè)原子構(gòu)成的； O的電負(fù)性大于C，對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng)；單鍵是 鍵，采取頭碰頭的方式，鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，雙鍵有 鍵，采取肩并肩的方式，鍵長(zhǎng)短；根據(jù)釩的氧化物的晶胞可知，與氧直接相連的釩原子有3個(gè)；根據(jù)結(jié)構(gòu)可知，晶體邊長(zhǎng)（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的兩個(gè)氧原子的核間距）。

（1）釩是23號(hào)原子，核外電子排布式為：，核外電子排布遵循能量最低原理，先排4s，再排3d，故最高能級(jí)是3d；

故答案為：3d；

（2）依據(jù)公式計(jì)算的雜化方式為： ，為sp雜化，推測(cè)的立體構(gòu)型是直線型；

故答案為：直線型；

（3）①化合物中，中心原子V的價(jià)電子與配體提供的電子數(shù)之和為18，由于釩的價(jià)電子數(shù)是5個(gè)，每個(gè)CO的C給釩提供2個(gè)電子，則配體提供 個(gè)電子，又該配體是由5個(gè)原子構(gòu)成的，故該配體的大π鍵可表示為：；②當(dāng)作配體時(shí)，由于O的電負(fù)性大于C，對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng)，所以配位原子是C而不是O；

故答案為：；O的電負(fù)性大于C，對(duì)電子的吸引能力強(qiáng)；

（4）2-巰基煙酸氧釩配合物中V—O單鍵是 鍵，采取頭碰頭的方式，鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，鍵雙鍵有 鍵，采取肩并肩的方式，鍵長(zhǎng)短，故鍵長(zhǎng)小于V—O鍵長(zhǎng)，再該物質(zhì)中，形成了碳氮雙鍵，氮的雜化方式是sp2雜化；

故答案為：小于；sp2；

（5）找氧的配位數(shù)，根據(jù)釩的氧化物的晶胞可知，與氧直接相連的釩原子有3個(gè)，故氧的配位數(shù)是3；根據(jù)結(jié)構(gòu)可知，晶體邊長(zhǎng)（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的兩個(gè)氧原子的核間距）， ， ，則=晶體邊長(zhǎng)（a）的 倍-2d，；

故答案為：3；。