Question

18．馬來酸酐在有機(jī)合成、醫(yī)學(xué)及食品工業(yè)中用途非常廣泛，其制備方法如下：

（1）V基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d³4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²
（2）馬來酸酐分子中C原子雜化軌道類型為sp²1mol馬來酸酐分子中含有σ鍵的數(shù)目為9mol．
（3）與CO₂互為等電子體的陰離子為N₃^-、OCN^-或SCN^-等（舉1例）．
（4）一種釩的配合物分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，該配合物中釩元素的化合價(jià)為+3

（5）釩的一種氮化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶胞中釩原子的配位數(shù)為6．

Answer 1

分析 （1）V的原子序數(shù)為23號(hào)，按構(gòu)造原理寫出核外電子排布式；
（2）從馬來酸酐分子結(jié)構(gòu)中可知C原子與其他原子形成3條σ鍵，不存在孤對(duì)電子，雜化軌道類型為sp²；1個(gè)馬來酸酐分子中C與C之間有3條σ鍵，C與O之間有4條σ鍵，C與H之間有2條σ鍵，共9條；
（3）價(jià)電子數(shù)相等、原子個(gè)數(shù)相等的微粒為等電子體；
（4）從分子結(jié)構(gòu)中可得出1個(gè)N和1個(gè)O各提供1個(gè)電子形成1對(duì)共用電子對(duì)，這樣的共用電子對(duì)有3對(duì)，V提供3個(gè)空軌道，3對(duì)電子偏離V，使得V的化合價(jià)為+3價(jià)；
（5）以面心上的V來看，與V等距的N在同一個(gè)面上就有4個(gè)，體內(nèi)有1個(gè)，與這個(gè)晶胞重疊的晶胞體內(nèi)還有這樣的氮原子1個(gè)，共6個(gè)．

解答 解：（1）V的原子序數(shù)為23號(hào)，核外電子排布式為：[Ar]3d³4s² 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，
故答案為：[Ar]3d³4s² 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²；
（2）從馬來酸酐分子結(jié)構(gòu)中可知C原子與其他原子形成3條σ鍵，不存在孤對(duì)電子，雜化軌道類型為sp²；1個(gè)馬來酸酐分子中C與C之間有3條σ鍵，C與O之間有4條σ鍵，C與H之間有2條σ鍵，共9條，則1mol馬來酸酐分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為9mol，
故答案為：9；
（3）CO₂價(jià)電子數(shù)為16，原子個(gè)數(shù)為3，價(jià)電子數(shù)相等、原子個(gè)數(shù)相等的微粒為等電子體，則與CO₂互為等電子體的陰離子為：N₃^-、OCN^-或SCN^-等，
故答案為：N₃^-、OCN^-或SCN^-等；
（4）從分子結(jié)構(gòu)中可得出1個(gè)N和1個(gè)O各提供1個(gè)電子形成1對(duì)共用電子對(duì)，這樣的共用電子對(duì)有3對(duì)，V提供3個(gè)空軌道，3對(duì)電子偏離V，使得V的化合價(jià)為+3價(jià)，
故答案為：+3；
（5）以面心上的V來看，與V等距的N在同一個(gè)面上就有4個(gè)，體內(nèi)有1個(gè)，與這個(gè)晶胞重疊的晶胞體內(nèi)還有這樣的氮原子1個(gè)，共6個(gè)，
故答案為：6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了核外電子排布、雜化方式、等電子體及配位化合物中化合價(jià)、配位數(shù)等知識(shí)，其中第（4）題難度較大．