题目内容
【题目】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。
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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。
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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.
【答案】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;
。
【题目】氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用,某实验小组利用如下装置合成氯苯(支撑用的铁架台部分省略)并通过一定操作提纯氯苯。
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反应物和产物的相关数据列表如下:
密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
苯 | 0.879 | 80.1 | 微溶 |
氯苯 | 1.11 | 131.7 | 不溶 |
请按要求回答下列问题。
(1)装置A中橡胶管c的作用是______________,装置E的作用是__________________。
(2)实验时;使a中的浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器b内的现象是________________,写出反应的离子方程式______________________________________。
(3)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应,该小组用装置F说明,则装置F置于________之间(填字母),F中小试管内CCl4的作用是___________________,还需使用的试剂是______________。
(4)已知D中加入5 mL苯,经过提纯后收集到氯苯3.0 g,则氯苯的产率为_________%(保留三位有效数字)。