Question

【題目】[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]四川含有豐富的礦產(chǎn)資源，釩礦、鈦礦、黃鐵礦等七種礦產(chǎn)儲(chǔ)量位居全國(guó)第1位。回答下列問題：

（1）V2O5常用作SO2 轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2 分子中鍵角 120°（填“＞”、“＜”或“＝”）；SO3分子中S原子的雜化軌道類型為 ；V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉（Na3VO4），該鹽陰離子的立體構(gòu)型為 。

（2）VO2+在酸性條件下可被草酸（H2C2O4）還原為VO2+，草酸被氧化為CO2，該反應(yīng)用于釩含量的測(cè)定。寫出反應(yīng)的離子方程式 。

（3）鈦在元素周期表中的位置為 ，其電子排布式為 。用乙醚從TiCl3的飽和溶液中萃取可得TiCl3·6H2O綠色晶體，其配位數(shù)為6，將1mol該晶體加入到足量硝酸銀溶液中可得2mol白色沉淀，則該配合物的化學(xué)式是 。

（4）科學(xué)家通過X射線探明，黃鐵礦（FeS2）的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，若在FeS2晶體中陰陽離子間最近距離為a cm，阿伏伽德羅常數(shù)為NA。則晶體密度表達(dá)式為 g/cm3。

Answer 1

【答案】（13分）除標(biāo)注外，每空1分 （1） ＜；sp2（雜化）；正四面體

（2） 2VO2+＋H2C2O4＋2H+=2VO2+＋2CO2＋2H2O（3分）

（3） 第四周期IVB族；[Ar]3d24s2；[Ti（H2O）5Cl]Cl2·H2O（2分） （4） （3分）

【解析】

試題分析：（1）SO2分子中S原子形成2個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為=1，則SO2分子空間構(gòu)型為V形，孤對(duì)電子的排斥作用力強(qiáng)，鍵角應(yīng)小于120°；SO3的三聚體中S原子形成4個(gè)δ鍵，為sp3雜化；VO43-中，V形成4個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為=0，為正四面體結(jié)構(gòu)；

（2）VO2+在酸性條件下可被草酸（H2C2O4）還原為VO2+，草酸被氧化為CO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2VO2+＋H2C2O4＋2H+=2VO2+＋2CO2＋2H2O；

（3）鈦的核電荷數(shù)為22，價(jià)電子排布式為3d24s2，則在元素周期表中的位置為第四周期IVB族，其電子排布式為[Ar]3d24s2；用乙醚從TiCl3的飽和溶液中萃取可得，將1mol晶體TiCl3·6H2O加入到足量硝酸銀溶液中可得2mol白色沉淀，可知能電離出2molCl-，綠色晶體TiCl3·6H2O配位數(shù)為6，則該配合物的化學(xué)式為[Ti（H2O）5Cl]Cl2·H2O。

（4）FeS2的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)“FeS2”，NA個(gè)“FeS2”的質(zhì)量為120g，由圖可知，F(xiàn)eO晶體中陰陽離子間最近距離為acm，則體積為（2acm）3，質(zhì)量為（2acm）3×ρg/cm3，所以（2acm）3ρg/cm3×NA=120g×4，則ρ=g/cm3。