Question

【題目】硫和釩的相關(guān)化合物，在藥物化學(xué)及催化化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）基態(tài)釩原子的外圍電子軌道表達(dá)式為___________，釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價(jià)，其中最穩(wěn)定的化合價(jià)是________，VO43-的幾何構(gòu)型為________．

（2）2-巰基煙酸氧釩配合物(如圖) 是副作用小的有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物。

①基態(tài)S原子中原子核外未成對(duì)電子數(shù)為_______，該藥物中S原子的雜化方式是_______．所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是___________。

②2-巰基煙酸如(圖) 水溶性優(yōu)于2-巰基煙酸氧釩配合物的原因是_________。

（3）下列含硫物質(zhì)中存在Π鍵的是_____。

A．SO2 B．SO42- C．H2S D．CS2

（4）某六方硫釩化合物晶體的晶胞如左圖所示，該晶胞的化學(xué)式為______。右圖為該晶胞的俯視圖，該晶胞的密度為________g/cm3 (列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】 +5 正四面體 2 sp3 N>O>C 2-巰基煙酸的羧基可與水分子之間形成氫鍵，使其在水中溶解度增大 AD VS g/cm3

【解析】

本題考查電子排布式的書(shū)寫(xiě)、第一電離能、價(jià)層電子對(duì)互斥理論以及晶胞計(jì)算等考點(diǎn)。

（1）釩為23號(hào)元素，電子排布式為[Ar]3d34s2，所以外圍電子排布式為3d34s2，所以外圍電子軌道表達(dá)式為，其最穩(wěn)定的化合價(jià)是＋5，即失去所有的價(jià)電子，形成最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥原理，VO43-中的中心原子V的價(jià)電子為5，配位原子O不提供電子，帶有三個(gè)單位負(fù)電荷，所以外層電子為8個(gè)，共4對(duì)，空間構(gòu)型為正四面體；

(2)①S的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子處于3p軌道，共2個(gè)未成對(duì)電子；從圖中得到S的配位數(shù)為2，所以此時(shí)S的外層有6＋2＝8個(gè)電子，電子對(duì)為4，所以S應(yīng)該的雜化方式是sp3雜化；其中含有的第二周期元素是C、N、O，同周期元素從左向右應(yīng)該是第一電離能增大，因?yàn)镹的2p能級(jí)上有3個(gè)電子，是p能級(jí)的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N的第一電離能反常增大，所以第一電離能為N>O>C；②2巰基可以與水分子形成氫鍵，所以其水溶性會(huì)更好；

（3）從題目表述來(lái)看，形成離域π鍵的要求是：①原子共平面；②有相互平行的p軌道。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，二氧化硫?yàn)槠矫嫒�角形，硫酸根為正四面體，硫化氫為V型，二硫化碳為直線型。所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；而硫化氫的H原子不存在p軌道，故C錯(cuò)誤。選項(xiàng)AD符合題意。

（4）晶胞中有V為：8×＋4×＝2個(gè)，S為：2×1＝2個(gè)，所以化學(xué)式為VS；因?yàn)樵摼О�中�?個(gè)VS，所以晶胞質(zhì)量為g;根據(jù)題給數(shù)據(jù)得到晶胞的面積為a×anm2，所以晶胞的體積為：a×a×bnm3，1 nm＝10－7cm，所以晶體密度為＝g·cm－3。