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    10．钒（23V）是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业．回答下列问题：
    （1）钒价层电子排布图为，比钒质子数大1的元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1．
    （2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示．晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为4、2．
    （3）V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂．SO2分子VSEPR模型是平面三角形，硫原子杂化类型为sp2；SO3气态为单分子，SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3；该结构中S-O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较长的键为b（填图2中字母），该分子中含有个12σ键．

    （4）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正四面体形；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构（钒位于体心），则偏钒酸钠的化学式为NaVO3．

    分析 （1）由题意知，钒的核电荷数为23，根据核外电子的轨道能量排布顺序知，1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p，因此推断其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，注意由于4s轨道能量比3d轨道能量低，因此先排4s轨道，因此其价层电子排布式为3d34s2，以此书写电子排布图；比钒质子数大1的元素原子的质子数为24；
    （2）由晶胞可知，V位于顶点和体心，O有4个位于面心，2个位于体心；
    （3）SO2分子中S原子形成2个δ键，孤电子对数为$\frac{6-2×2}{2}$=1，SO3气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，SO3的三聚体中S原子形成4个δ键，以此判断空间构型和杂化类型；SO3的三聚体中每个S形成，存在S=O键和S-O键，S-O键较长；
    （4）VO43-中，V形成4个δ键，孤电子对数为$\frac{5+3-4×2}{2}$=0，为正四面体结构，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，以此判断形成的化合物的化学式．

    解答 解：（1）由题意知，钒的核电荷数为23，根据核外电子的轨道能量排布顺序知，1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p，因此推断其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，注意由于4s轨道能量比3d轨道能量低，因此先排4s轨道，因此其价层电子排布式为3d34s2，则电子排布图为，比钒质子数大1的元素原子的质子数为24，为Cr元素，其原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1；
    故答案为：；1s22s22p63s23p63d54s1；
    （2）由晶胞可知，V位于顶点和体心，阳离子个数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，O有4个位于面心，2个位于体心，则阴离子个数为4×$\frac{1}{2}$+2=4，
    故答案为：4；2；
    （3）SO2分子中S原子形成2个δ键，孤电子对数为$\frac{6-2×2}{2}$=1，SO2分子中S原子价层电子对数是3，VSEPR模型是平面三角形，
    SO3气态为单分子，该分子中S原子形成3个δ键，没有孤对电子，则为sp2杂化，
    SO3的三聚体中S原子形成4个δ键，为sp3杂化；SO3的三聚体中每个S形成，存在S=O键和S-O键，S=O键长较短，S-O键较长，即b较长，该分子中含有σ键数目为3×4=12，
    故答案为：平面三角形；sp2；sp3；b；12；
    （4）VO43-中，V形成4个δ键，孤电子对数为$\frac{5+3-4×2}{2}$=0，为正四面体结构，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，
    故答案为：正四面体；NaVO3．

    点评 本题综合考查物质的结构和性质，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电子排布式和电子排布图、杂化类型以及价层电子数的判断，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃能量催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气．如图表示恒压容器中0.5mol CO2和1.5mol H2转化率达80%时的能量变化示意图．能判断该反应达到化学平衡状态的依据是bd（填字母）．
    a．容器中压强不变
    b．H2的体积分数不变
    c．c（H2）=3c（CH3OH）
    d．容器中密度不变
    e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂
    （2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组温度
    ℃    		起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
    COH2OH2CO
    1650421.62.46
    2900210.41.63
    3900abcdt
    ①实验2条件下平衡常数K=．
    ②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值（填具体值或取值范围）．
    ③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时v（正）＜v（逆）（填“＜’’、“＞”或“=’’）．
    （3）已知在常温常压下：
    ①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
    ③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
    写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
    （4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性．常温下，向10mL 0.0l mol．L-l H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol．L-l NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
    （5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池的负极反应式
    为CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    1．现有部分元素的原子结构特点如表：
    XL层电子数是K层电子数的3倍
    Y核外电子层数等于原子序数
    ZL层电子数是K层和M层电子数之和
    W共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质
    （1）画出W原子结构示意图．
    （2）元素X与元素Z相比，非金属性较强的是O（填元素符号），写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2或2H2S+O2═2H2O+2S．
    （3）X、Y、Z、W四种元素形成的一种化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为NH4HSO4，写出其在水溶液中的电离方程式．NH4HSO4=NH4++H++SO42-
    （4）元素X和元素Y以原子个数比1：1化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等．以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式．N2H4+2H2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$N2+4H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．用下列三种装置制备和收集CO2：将收集到的三瓶CO2分别置于天平上称量，若三个集气瓶体积相同、质量相等，则称量结果（　　）
    A．（1）（2）（3）一样重B．（1）中最重C．（2）中最重D．（3）最轻

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列说法不正确的是（　　）
    A．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
    B．服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒
    C．石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化
    D．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    15．现有含CaO杂质的CaC2试样．设计以下实验，测定CaC2试样的纯度．（反应方程式为：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑），请从如图中选用适当的装置，完成该实验．

    （1）制取C2H2最好选④中的丙装置（填“甲”“乙”或“丙”），所选用装置的连接顺序是E、C、D、B．（填各接口A～E的顺序）
    （2）若实验时称取的试样为1.4g，产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL，此试样中CaC2的质量分数为91.4%．（保留3位有效数字）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．七铝十二钙（12CaO•7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如图：
    （1）锻粉主要含MgO和CaO，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，或滤液Ⅰ中c（Mg2+）小于5×10-6mol•L-1，则溶液pH大于11；该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是CaSO4微溶于水，用（NH4）2SO4代替NH4NO3，会生成CaSO4沉淀引起Ca2+的损失．[Mg（OH）2的Ksp=5×10-12]
    （2）滤液Ⅰ中阴离子有NO3-、OH-（忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成Ca（HCO3）2，从而导致CaCO3产率降低．
    （3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O．
    （4）电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为2Al+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Al（OH）3↓+3H2↑．
    （5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．氟烷麻醉作用比吗啡强100倍，已知氟烷的化学式为C2HClBrF3，则沸点不同的上述氟烷有（　　）
    A．4种B．3种C．2种D．1种

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    20．请根据以下装置回答相关问题

    （1）图甲是一套进行过滤操作的装置，可以除去粗苯甲酸中所含的不溶性（或难溶于水的）杂质．
    （2）利用图乙装置来证明醋酸、碳酸、苯酚酸性的相对强弱时，盛装CaCO3的仪器名称是圆底烧瓶；实验过程中，苯酚钠溶液中所出现的实验现象是溶液变浑浊．
    （3）图丙是做乙醛的银镜反应前配制银氨溶液的实验操作图．配制过程中，试管内发生变化的现象是溶液先变浑浊（或答产生大量白色沉淀），继续滴入氨水溶液又变澄清．配好银氨溶液后，向其中加入乙醛进行银镜反应时，为了获得良好的实验效果，对试管采用的加热方式是热水浴加热．乙醛发生银镜反应的化学方程式是CH3CHO+2Ag（NH3）2OH$\stackrel{水浴}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O．

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