Question

【题目】[化学—选修3：物质结构与性质]四川含有丰富的矿产资源，钒矿、钛矿、黄铁矿等七种矿产储量位居全国第1位。回答下列问题：

（1）V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中键角 120°（填“＞”、“＜”或“＝”）；SO3分子中S原子的杂化轨道类型为 ；V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为 。

（2）VO2+在酸性条件下可被草酸（H2C2O4）还原为VO2+，草酸被氧化为CO2，该反应用于钒含量的测定。写出反应的离子方程式 。

（3）钛在元素周期表中的位置为 ，其电子排布式为 。用乙醚从TiCl3的饱和溶液中萃取可得TiCl3·6H2O绿色晶体，其配位数为6，将1mol该晶体加入到足量硝酸银溶液中可得2mol白色沉淀，则该配合物的化学式是 。

（4）科学家通过X射线探明，黄铁矿（FeS2）的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，若在FeS2晶体中阴阳离子间最近距离为a cm，阿伏伽德罗常数为NA。则晶体密度表达式为 g/cm3。

Answer 1

【答案】（13分）除标注外，每空1分 （1） ＜；sp2（杂化）；正四面体

（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】

试题分析：（1）SO2分子中S原子形成2个δ键，孤电子对数为=1，则SO2分子空间构型为V形，孤对电子的排斥作用力强，键角应小于120°；SO3的三聚体中S原子形成4个δ键，为sp3杂化；VO43-中，V形成4个δ键，孤电子对数为=0，为正四面体结构；

（2）VO2+在酸性条件下可被草酸（H2C2O4）还原为VO2+，草酸被氧化为CO2，发生反应的离子方程式为2VO2+＋H2C2O4＋2H+=2VO2+＋2CO2＋2H2O；

（3）钛的核电荷数为22，价电子排布式为3d24s2，则在元素周期表中的位置为第四周期IVB族，其电子排布式为[Ar]3d24s2；用乙醚从TiCl3的饱和溶液中萃取可得，将1mol晶体TiCl3·6H2O加入到足量硝酸银溶液中可得2mol白色沉淀，可知能电离出2molCl-，绿色晶体TiCl3·6H2O配位数为6，则该配合物的化学式为[Ti（H2O）5Cl]Cl2·H2O。

（4）FeS2的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeS2”，NA个“FeS2”的质量为120g，由图可知，FeO晶体中阴阳离子间最近距离为acm，则体积为（2acm）3，质量为（2acm）3×ρg/cm3，所以（2acm）3ρg/cm3×NA=120g×4，则ρ=g/cm3。