Question

【题目】硫、钒、钴、铂、镧的相关化合物，在药物化学及催化化学等领城应用广泛。回答下列问题：

(1)基态钒原子的电子排布式为__________，钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是_______.VO43—的几何构型为_________。

(2)2-巯基烟酸氧钒配合物（分子结构如图）是副作用小的有效调节血糖的新型药物。

①该药物中硫原子的杂化方式是_______.所含第二周期元素第一电离能由大到小的排列顺序为_____________。

②2-巯基烟酸（分子结构如图）水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是___________________。

(3)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为______。为该晶胞俯视图，该晶胞的密度为_____g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的数值.列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d34s2 +5 正四面体 sp3 N>O>C 2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大 VS

【解析】

(1)钒为23号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2，外围电子排布式为3d34s2，其最稳定的化合价是+5，即失去所有的价电子，形成最外层8电子的稳定结构；根据价层电子对互斥理论，VO43-中的中心原子V的价电子为5，配位原子O不提供电子，带有三个单位负电荷，所以外层电子为8个，共4对，中心原子与4个氧原子成键，故空间构型为正四面体形，故答案为：1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2；+5；正四面体；

(2) ①从图中得到S的配位数为2，所以此时S的外层有6+2=8个电子，电子对为4，所以S的杂化方式是sp3杂化；其中含有的第二周期元素是C、N、O，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，因为N的2p能级上有3个电子，是p能级的半满稳定结构，所以N的第一电离能反常增大，所以第一电离能为N>O>C，故答案为：sp3；N>O>C；

②2-巯基烟酸可以与水分子形成氢键，所以其水溶性会更好，故答案为：2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大；

（3）晶胞中有V为：8×+4×=2个，S为：2×1=2个，所以化学式为VS；因为该晶胞中有2个VS，所以晶胞质量为g； 根据图得到晶胞的底面积为nm2，所以晶胞的体积为：×bnm2，1nm=10-7cm，所以晶体密度为。