Question

【題目】金屬釩（V）廣泛應(yīng)用于航空、化工、能源等行業(yè)。

（1）釩元素基態(tài)原子的電子排布式為__________，3d 能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為___________。

（2）VCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH3—NH4 )可形成配離子[V(En)2]2+ (En是乙二胺的簡(jiǎn)寫)，該配離子中所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是___________ (用元素符號(hào)表示)。乙二胺分子中氮原子的雜化軌道類型為_____________，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，且相對(duì)分子質(zhì)量相近，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是______________。

（3）LiVH4是一種特殊的還原劑，可將乙酸直接還原成乙醇。CH3COOH和CH3CH2OH分子中σ鍵數(shù)目之比為 ____________。

（4）釩能形成多種配合物，釩的兩種配合物 X、Y的化學(xué)式均為 V(NH3)3ClSO4，取X、Y的溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(已知配體難電離出來(lái))。

	X	X	Y	Y
試劑	BaCl2溶液	AgNO3溶液	BaCl2溶液	AgNO3溶液
現(xiàn)象	白色沉淀	無(wú)明顯變化	無(wú)明顯變化	白色沉淀

則 X的配離子為___________，Y的配體是 __________。

（5）VO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，VO晶體中 V2+的配位數(shù)為 __________________。若該晶胞邊長(zhǎng)為 b nm，則該晶體的密度為__________ (用含 b，NA的代數(shù)式表示)g·cm-3。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d34s2 {或[Ar]3d34s2 } 3 N>C>H sp3 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵 7:8 [V(NH3)3Cl]2+ NH3、SO42- 6

【解析】（1）V是23號(hào)元素，位于第四周期第IVB族，基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2 {或[Ar]3d34s2 }，在最外層的4s能級(jí)上2個(gè)電子為成對(duì)電子，3d軌道中3個(gè)電子分別處以不同的軌道內(nèi)，有3個(gè)未成對(duì)電子；（2）VCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH3—NH4 )可形成配離子[V(En)2]2+ (En是乙二胺的簡(jiǎn)寫)，該配離子中所含非金屬元素為H、C、N，N原子的2p軌道為半充滿，較穩(wěn)定，故電負(fù)性由大到小的順序是N>C>H；乙二胺中N原子呈3個(gè)鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化；乙二胺分子之間可以形成氫鍵，但三甲胺分子之間不能形成氫鍵；（3）CH3COOH分子中有7個(gè)σ鍵，CH3CH2OH分子中有8個(gè)σ鍵，則兩者數(shù)目之比為7：8；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，X能電離出硫酸根離子，則X的配離子為[V(NH3)3Cl]2+，Y能電離出氯離子，則Y的配離子為[V(NH3)3 SO4] +，則配體是NH3、SO42-；（5）VO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，VO晶體中與V2+最近相鄰的O2-是6個(gè)，則V2+的配位數(shù)為6；釩原子在頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8+6=4，氧原子在棱和體心，個(gè)數(shù)為12+1=4，則一個(gè)晶胞相當(dāng)于4個(gè)VO，其密度為ρ＝＝＝。