【题目】钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：
(1)钒原子的核外电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为______。
(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓为________形；气态SO3以单分子形式存在，其分子的立体构型为_______形；固体SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S—O键长有a、b两类，b的键长大于a的键长的原因为______________。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨道类型为___________；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_____________。
(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为__________，若它的晶胞参数为x nm，则晶胞的密度为__________ g/cm3。
【答案】1s22s22p63s23p63d34s2 第四周期VB族 哑铃 平面正三角形 a键含有双键的成分，键能大，键长较短；b键为单键，键能较小，键长较长 sp3 NaVO3 VO2 
【解析】
(1)V是23号元素，可以推知钒在元素周期表中的位置为第四周期VB族；根据构造原理知，1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p，因此推断其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；
(2)S是16号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其最高能级是3p能级，其电子云形状是哑铃形；
SO3中S原子价层电子对数=3+
=3，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论，判断其空间构型为平面正三角形；
根据SO3的三聚体环状结构可知，该结构中硫原子形成4个键，该结构中S-O 键长有两类，一类如图1中a所示，a键含有双键的成分，键能大，键长较短；另一类为b键，b键为单键，键能较小，键长较长，所以b的键长大于a的键长；
(3)VO43-中，V形成4个σ键，孤电子对数为
，V的价层电子对数为4，V为sp3杂化；由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子，且V的化合价为+5价，则形成的化合物化学式为NaVO3；
(4)由晶胞可知，V原子位于顶点和体心，阳离子个数为1+8×
=2，O原子有4个位于面心，2个位于体内，则阴离子个数为4×
+2=4，故晶胞中实际含有的阴、阳离子个数比为4：2，所以该物质化学式为VO2；则该晶体的密度为
g/cm3。
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【题目】甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO、CO2和H2可制取甲醇等有机物，发生的反应有：
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1=－99kJ·mol－1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
相关物质的化学键键能数据如下：
化学键 | C=O（CO2） | H—H | C—O | H—O | C—H |
E/（kJ·mol－1） | 803 | 436 | 343 | 465 | 413 |
（1）该反应△H2=___________。
（2）关于反应①下列说法，正确的是___________。
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C.使用催化剂，不能提高CO的转化率
D.增大压强，该反应的化学平衡常数不变
（3）在某温度下，将1.0moCO与2.0molH2充入2L的空钢瓶中，发生反应①，在第5min时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为0.1。在第10min、20min时分别改变反应条件，甲醇的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示：
①从反应开始到5min时，生成甲醇的平均速率为___________。
②H2的平衡转化率α=___________%，化学平衡常数K=___________。
③1min时，υ正___________υ逆(填“大于”“小于”或“等于”)
④1mim时υ正___________4min时υ逆(填“大于”“小于”或“等于”)
⑤比较甲醇在7～8min、12～13min和25～27min时平均反应速率[平均反应速率分别以υ(7～8)、υ(12～13)、υ(25～27)表示的大小_________________________________。
③若将钢瓶换成同容积的绝热容器，重复上述试验，平衡时甲醇的物质的量分数___________0.1。(填“>”、“<”或“=”)
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【题目】在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0.测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示。有关说法正确的是
A. 混合气体密度：ρ(x)>ρ(w) B. 正反应速率：v正(w)>v正(y)
C. 反应温度：T2>T3 D. 混合气体的平均摩尔质量：M(y)<M(z)
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【题目】在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e-→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为
A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g
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【题目】下列关于有机化合物的说法正确的是
A. (CH3)3C-CH=CH2与氢气完全反应后，生成2，2，3-三甲基戊烷
B. 工业上由乙烯制乙醇、苯制环己烷均属于加成反应
C. C5H11Cl的同分异构体有3种
D. 
分子中所有碳原子一定在同一平面上
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【题目】下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是
A. PCl3中P原子sp3杂化，为三角锥形
B. BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形
C. H2S分子中，S为sp杂化，为直线形
D. CS2中C原子sp杂化，为直线形
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【题目】钒是人体必需的微量元素，能预防突发性心脏病等疾病，常见化合价有+2、+3、+4和+5。实验室模拟工业生产制备V2(CO3)3的步骤如下：
①取18.20gV2O5放入水中搅拌形成悬浊液，通入二氧化硫充分反应可得V2(SO4)3溶液。
②将V2(SO4)3溶液与足量的碳酸钠溶液混合，充分反应后过滤洗涤、干燥，得V2(CO3)3固体22.56g。
已知：+5价Ⅴ具有氧化性，+3价V具有还原性，易被氧气氧化。
回答下列问题：
(1)实验室用Na2SO3固体和H2SO4(浓)制取SO2，可选用的发生装置是___________(填A或B)，若利用下述装置制取并收集干燥的SO2，连接顺序为a→___________→___________→___________→___________→f。
(2)步骤①实验装置如下：
①图中利用水浴处理的优点是___________，装置C中长颈漏斗的作用是___________。
②通入二氧化硫前和实验结束后都要通入N2，目的是___________。
③写出仪器D中反应的离子方程式___________。
(3)步骤②中洗涤操作后，证明已经洗净的操作是___________，本实验中的产率为___________。
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【题目】日常生活中，许多现象与氧化还原反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是
A. 铜质奖章上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
B. 充有H2的“喜羊羊”娃娃遇明火发生爆炸
C. 大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
D. 轮船底部生锈
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