Question

1830年，瑞典化学家塞弗斯托姆从一种铁矿石中得到了一种新元素，并以凡娜迪丝女神（）之名命名为“钒”。钒（）的用途很广，在冶金行业有“第一金属”的美誉。

（1）基态钒原子能量最高的电子占据的能级符号为_________。

（2）依据价电子互斥理论推测的立体构型是______________。

（3）①化合物中，中心原子V的价电子与配体提供的电子数之和为18，配体不带电荷，且其提供的是大π键的电子，则配体“”中的大π键可表示为_______。（例如苯中大π键可表示为）

②从电负性角度解释作配体时，配位原子是C而不是O的原因是___________________。

（4）2-巯基烟酸氧钒配合物（如图甲）是有效调节血糖的新型药物的主要成分。

   

①2-巯基烟酸氧钒配合物中键长_________（填“大于”“等于”或“小于”）V—O键长，该物质中氮原子的杂化方式是_________________。

②相同条件下，2-巯基烟酸（如图乙）在水中溶解性好于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是____。

（5）某钒的氧化物的晶胞如图。

①氧的配位数为_____________。

②已知上述晶胞为立方晶胞，距离最近的钒原子和氧原子间的核间距为，晶体密度为 ，则晶胞中底面上的两个氧原子的核间距为__________cm.

Answer

3d 直线型 O的电负性大于C，对电子的吸引能力强 小于 sp2 形成分子间氢键 3

【解析】

钒是23号原子，核外电子排布式为：；依据公式计算的杂化方式为： ，为sp杂化；化合物中，中心原子V的价电子与配体提供的电子数之和为18，由于钒的价电子数是5个，每个CO的C给钒提供2个电子，则配体提供 个电子，又该配体是由5个原子构成的； O的电负性大于C，对电子的吸引能力更强；单键是 键，采取头碰头的方式，键长长，双键有 键，采取肩并肩的方式，键长短；根据钒的氧化物的晶胞可知，与氧直接相连的钒原子有3个；根据结构可知，晶体边长（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的两个氧原子的核间距）。

（1）钒是23号原子，核外电子排布式为：，核外电子排布遵循能量最低原理，先排4s，再排3d，故最高能级是3d；

故答案为：3d；

（2）依据公式计算的杂化方式为： ，为sp杂化，推测的立体构型是直线型；

故答案为：直线型；

（3）①化合物中，中心原子V的价电子与配体提供的电子数之和为18，由于钒的价电子数是5个，每个CO的C给钒提供2个电子，则配体提供 个电子，又该配体是由5个原子构成的，故该配体的大π键可表示为：；②当作配体时，由于O的电负性大于C，对电子的吸引能力更强，所以配位原子是C而不是O；

故答案为：；O的电负性大于C，对电子的吸引能力强；

（4）2-巯基烟酸氧钒配合物中V—O单键是 键，采取头碰头的方式，键长长，键双键有 键，采取肩并肩的方式，键长短，故键长小于V—O键长，再该物质中，形成了碳氮双键，氮的杂化方式是sp2杂化；

故答案为：小于；sp2；

（5）找氧的配位数，根据钒的氧化物的晶胞可知，与氧直接相连的钒原子有3个，故氧的配位数是3；根据结构可知，晶体边长（a）的 倍=2d+（晶胞底面上的两个氧原子的核间距）， ， ，则=晶体边长（a）的 倍-2d，；

故答案为：3；。