[题目](化学--选修3:物质结构与性质)第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%.在过渡元素中仅次于Fe.Ti.Mn.Zn.排第五位.我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿.(1)钒在周期表中的位置为 .电子占据的最高能层的轨道形状为 (2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe.Ti.Mn.Zn.V中.基态原子核外单电子数最多的是 .(3)过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】（化学——选修3：物质结构与性质）

第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%，在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn，排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。

(1)钒在周期表中的位置为__________，电子占据的最高能层的轨道形状为_______

(2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中，基态原子核外单电子数最多的是_____。

(3)过渡金属可形成许多羧基配合物，即CO作为配体形成的配合物。

①CO的等电子体有N2、CN－、_______等(任写一个)。

②CO作配体时，配位原子是C而不是O，其原因是________。

(4)过渡金属配合物常满足“18电子规则”，即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]－等都满足这个规则。

①下列钒配合物中，钒原子满足18电子规则的是__________。

A [V(H2O)6]2＋ B [V(CN)6]4－ C [V(CO)6]－ D [V(O2)4]3－

②化合物的熔点为138℃，其晶体类型为________。

(5)VCl2(熔点1027℃)和VBr2(熔点827℃)均为六方晶胞，结构如图所示。

①VCl2和VBr2两者熔点差异的原因是_________。

②设晶体中阴、阳离子半径分别为r－和r＋，该晶体的空间利用率为________(用含a、c、r＋和r－的式子表示)。

【答案】第四周期第VB族球形 Mn NO+、C C的电负性小于O，对孤电子对吸引能力弱，给出电子对更容易 C 分子晶体两者均为离子晶体，Cl-半径小于Br-半径，VCl2中晶格能大于VBr2，故VCl2熔点高于VBr2。

【解析】

（1）钒是23号元素，处于周期表中第四周期VB族，价电子排布式为3d34s2，电子占据的最高能层的轨道为4s，形状为球形；

（2）金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V，价电子排布式分别为3d64s2、3d24s2、3d54s2、3d104s2、3d34s2，单电子数依次是：4、2、5、0、3，基态原子核外单电子数最多的是Mn；

（3）①CO的等电子体有2个原子、10个价电子，用C原子与2个单位负电荷替换O原子，可以得到CO的等电子体的另外微粒：C22－；

②C的电负性小于O，对孤电子对吸引能力弱，给出电子对更容易，CO作配体时，配位原子是C而不是O；

（4）①A．[V(H2O)6]2＋中V最外层电子数为5-2+6×2=15，不满足18电子，

B．[V(CN)6]4－中V最外层电子数为5+4+6×2=21，不满足18电子，

C．[V(CO)6]－中V最外层电子数为5+1+6×2=18，满足18电子，

D． [V(O2)4]3－中V最外层电子数为5+3+4×2=16，不满足18电子，

故选：C；

②化合物的熔点为138℃，该化合物熔点很低，属于分子晶体。

（5）①两者均为离子晶体，Cl－半径小于Br－半径，VCl2中晶格能大于VBr2，故VCl2熔点高于VBr2；

②由晶胞结构，可知大黑色球数目=2，小灰色球数目=8×1/8=1，故大球为氯原子、小球为V原子，晶胞中原子总体积= π（2r－3+r+3），晶胞底面为菱形，锐角为60°，棱长边长为a，则底面面积=a×a×sin60°=a2，晶胞体积==a2×c，空间利用率= ×100%=

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