Question

【題目】1830年，瑞典化學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，在冶金行業有“第一金屬”的美譽。

（1）基態釩原子能量最高的電子占據的能級符號為_________。

（2）依據價電子互斥理論推測的立體構型是______________。

（3）①化合物中，中心原子V的價電子與配體提供的電子數之和為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從電負性角度解釋作配體時，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）是有效調節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_________（填“大于”“等于”或“小于”）V—O鍵長，該物質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氧原子的核間距為__________cm.

Answer 1

【答案】3d 直線型 O的電負性大于C，對電子的吸引能力強 小于 sp2 形成分子間氫鍵 3

【解析】

釩是23號原子，核外電子排布式為：；依據公式計算的雜化方式為： ，為sp雜化；化合物中，中心原子V的價電子與配體提供的電子數之和為18，由于釩的價電子數是5個，每個CO的C給釩提供2個電子，則配體提供 個電子，又該配體是由5個原子構成的； O的電負性大于C，對電子的吸引能力更強；單鍵是 鍵，采取頭碰頭的方式，鍵長長，雙鍵有 鍵，采取肩并肩的方式，鍵長短；根據釩的氧化物的晶胞可知，與氧直接相連的釩原子有3個；根據結構可知，晶體邊長（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的兩個氧原子的核間距）。

（1）釩是23號原子，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，故最高能級是3d；

故答案為：3d；

（2）依據公式計算的雜化方式為： ，為sp雜化，推測的立體構型是直線型；

故答案為：直線型；

（3）①化合物中，中心原子V的價電子與配體提供的電子數之和為18，由于釩的價電子數是5個，每個CO的C給釩提供2個電子，則配體提供 個電子，又該配體是由5個原子構成的，故該配體的大π鍵可表示為：；②當作配體時，由于O的電負性大于C，對電子的吸引能力更強，所以配位原子是C而不是O；

故答案為：；O的電負性大于C，對電子的吸引能力強；

（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，鍵長長，鍵雙鍵有 鍵，采取肩并肩的方式，鍵長短，故鍵長小于V—O鍵長，再該物質中，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，根據釩的氧化物的晶胞可知，與氧直接相連的釩原子有3個，故氧的配位數是3；根據結構可知，晶體邊長（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的兩個氧原子的核間距）， ， ，則=晶體邊長（a）的 倍-2d，；

故答案為：3；。