Question

【題目】硫、釩、鈷、鉑、鑭的相關化合物，在藥物化學及催化化學等領城應用廣泛。回答下列問題：

(1)基態釩原子的電子排布式為__________，釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價，其中最穩定的化合價是_______.VO43—的幾何構型為_________。

(2)2-巰基煙酸氧釩配合物（分子結構如圖）是副作用小的有效調節血糖的新型藥物。

①該藥物中硫原子的雜化方式是_______.所含第二周期元素第一電離能由大到小的排列順序為_____________。

②2-巰基煙酸（分子結構如圖）水溶性優于2-巰基煙酸氧釩配合物的原因是___________________。

(3)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖所示，該晶胞的化學式為______。為該晶胞俯視圖，該晶胞的密度為_____g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數的數值.列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d34s2 +5 正四面體 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 VS

【解析】

(1)釩為23號元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2，外圍電子排布式為3d34s2，其最穩定的化合價是+5，即失去所有的價電子，形成最外層8電子的穩定結構；根據價層電子對互斥理論，VO43-中的中心原子V的價電子為5，配位原子O不提供電子，帶有三個單位負電荷，所以外層電子為8個，共4對，中心原子與4個氧原子成鍵，故空間構型為正四面體形，故答案為：1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2；+5；正四面體；

(2) ①從圖中得到S的配位數為2，所以此時S的外層有6+2=8個電子，電子對為4，所以S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第一電離能呈增大趨勢，因為N的2p能級上有3個電子，是p能級的半滿穩定結構，所以N的第一電離能反常增大，所以第一電離能為N>O>C，故答案為：sp3；N>O>C；

②2-巰基煙酸可以與水分子形成氫鍵，所以其水溶性會更好，故答案為：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；

（3）晶胞中有V為：8×+4×=2個，S為：2×1=2個，所以化學式為VS；因為該晶胞中有2個VS，所以晶胞質量為g； 根據圖得到晶胞的底面積為nm2，所以晶胞的體積為：×bnm2，1nm=10-7cm，所以晶體密度為。