Question

【題目】[化學—選修3：物質結構與性質]四川含有豐富的礦產資源，釩礦、鈦礦、黃鐵礦等七種礦產儲量位居全國第1位。回答下列問題：

（1）V2O5常用作SO2 轉化為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，該反應用于釩含量的測定。寫出反應的離子方程式 。

（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，則該配合物的化學式是 。

（4）科學家通過X射線探明，黃鐵礦（FeS2）的晶體結構與NaCl的晶體結構相似，若在FeS2晶體中陰陽離子間最近距離為a cm，阿伏伽德羅常數為NA。則晶體密度表達式為 g/cm3。

Answer 1

【答案】（13分）除標注外，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δ鍵，孤電子對數為=1，則SO2分子空間構型為V形，孤對電子的排斥作用力強，鍵角應小于120°；SO3的三聚體中S原子形成4個δ鍵，為sp3雜化；VO43-中，V形成4個δ鍵，孤電子對數為=0，為正四面體結構；

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

（3）鈦的核電荷數為22，價電子排布式為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配位數為6，則該配合物的化學式為[Ti（H2O）5Cl]Cl2·H2O。

（4）FeS2的晶體結構與NaCl的晶體結構相似，則一個晶胞中含有4個“FeS2”，NA個“FeS2”的質量為120g，由圖可知，FeO晶體中陰陽離子間最近距離為acm，則體積為（2acm）3，質量為（2acm）3×ρg/cm3，所以（2acm）3ρg/cm3×NA=120g×4，則ρ=g/cm3。