Question

【題目】

釩及其化合物在科學研究中和工業生產中具有許多用途。

（1）基態釩原子的核外價電子排布式為________。

（2）釩有+2、+3、+4、+5等幾種化合價。這幾種價態中，最穩定的是______。

（3）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉（Na3VO4）。例舉與VO43-空間構型相同的一種陽離子__________（填化學式）。

（4）釩（Ⅱ）的配離子有[V（CN）6]4-、[V（H2O）6]2+等。

①CN-與N2互為等電子體，CN-中σ鍵和Π鍵數目比為________。

②對H2O與V2+形成[V（H2O）6]2+過程的描述不合理的是______________。

a.氧原子的雜化類型發生了變化

b.微粒的化學性質發生了改變

c.微粒中氫氧鍵（H－O）的夾角發生了改變。

d.H2O與V2+之間通過范德華力相結合。

③在[V（H2O）6]2+中存在的化學鍵有___________。

a.金屬鍵 b.配位鍵 c. σ鍵 d.Π鍵 f. 氫鍵

（5）已知單質釩的晶胞如圖，則V原子的配位數是_______，假設晶胞的邊長為d nm，密度ρ g·cm-3，則釩的相對原子質量為_______________。（設阿伏伽德羅常數為NA）

Answer 1

【答案】 3d34s2 +5 NH4+ 1:2 a d bc 8 5NAρd3×10-22

【解析】(1)釩是23號元素，基態釩原子的核外價電子排布式為3d34s2，故答案為：3d34s2；

(2)根據釩原子的核外價電子排布式為3d34s2可知，+5的釩最外層為8電子穩定結構，最穩定，故答案為：+5；

(3)VO43-空間構型為正四面體，與之具有相同結構的一種陽離子是NH4+，故答案為：NH4+；

(4)①CN-中含有C≡N三鍵，σ鍵和Π鍵數目比為1:2，故答案為：1:2；

②a．水中氧的雜化為sp3，[V(H2O)6]2+中氧的雜化為sp3，則氧原子的雜化類型沒有改變，故a錯誤；b. H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的結構發生了變化，則化學性質發生改變，故b正確；c.水分子中的孤對電子與V2+形成了配位鍵，使得水分子中氫氧鍵(H－O)的夾角發生了改變，故c正確；d.H2O與V2+之間通過配位鍵相結合，配位鍵屬于化學鍵，不屬于分子間作用力，故d錯誤；故選ad；

③在[V(H2O)6]2+中存在的化學鍵有H2O與V2+間的配位鍵、水分子中的H-Oσ鍵，故選bc；

(5)單質釩的晶胞為體心立方，V原子的配位數為8；1個晶胞中含有2個V原子，1mol晶胞的質量為2Mg，1mol晶胞的體積為(d×10-7cm)3NA，則ρ= g·cm-3，解得M=5NAρd3×10-22，故答案為：8；5NAρd3×10-22。