钒在元素周期表中的位置为                ，其价层电子排布式为                。

第四周期$\\rm VB$族； $\\rm 3d^{3}4s^{2}$

由题干信息可知，$\rm V$是$\rm 23$号元素，其核外电子排布式为：$\rm [Ar]3d^{3}4s^{2}$，故钒在元素周期表中的位置为第四周期$\rm VB$族，其价层电子排布式为$\rm 3d^{3}4s^{2}$；

${{\text{V}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{5}}}$常用作$\text{S}{{\text{O}}_{\text{2}}}$转化为$\text{S}{{\text{O}}_{3}}$的催化剂。$\text{S}{{\text{O}}_{\text{2}}}$分子中$\rm S$原子价层电子对数是                对，分子的立体构型为                ；$\text{S}{{\text{O}}_{3}}$气态为单分子，该分子中$\rm S$原子的杂化轨道类型为                ；$\text{S}{{\text{O}}_{3}}$的三聚体环状结构如图所示，该结构中$\rm S$原子的杂化轨道类型为                ；该结构中$\rm S-O$键长由两类，一类键长约$\rm 140\ pm$，另一类键长约为$\rm 160\ pm$，较短的键为                （填图中字母），该分子中含有                个$\rm \sigma$键。

$\\rm 3$； $\\rm V$形； $\\rm sp^{2}$杂化； $\\rm sp^{3}$杂化； $\\rm a$ ；$\\rm 12$

$\rm SO_{2}$分子中$\rm S$原子价层电子对数是$\rm 2+\dfrac{\text{1}}{\text{2}}\rm (6-2\times 2)=3$对，根据价层电子对互斥理论可知，其分子的立体构型为$\rm V$形；$\rm SO_{3}$气态为单分子，该分子中$\rm S$原子周围的价层电子对数为：$\rm 3+\dfrac{\text{1}}{\text{2}}\rm (6-3\times 2)=3$，根据杂化轨道理论可知，$\rm S$的杂化轨道类型为$\rm sp^{2}$；由题干$\rm SO_{3}$的三聚体环状结构图可知，该结构中$\rm S$原子周围形成$\rm 4$个$\rm \sigma$键，没有孤电子对，即价层电子对数为$\rm 4$，该$\rm S$原子的杂化轨道类型为$\rm sp^{3}$；根据$\rm S$原子最外层上有$\rm 6$个电子可知，该结构中$\rm a$将为$\rm S=O$键，$\rm b$键为$\rm S-O$键，已知相同原子形成双键比单键更短，故$\rm S-O$键长由两类，一类键长约$\rm 140\ pm$，另一类键长约为$\rm 160\ pm$，较短的键为$\rm a$，已知单键均为$\rm \sigma$键，双键是$\rm 1$个$\rm \sigma$键和$\rm 1$个$\rm \pi$键，故该分子中含有$\rm 12$个$\rm \sigma$键；

钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为                、                。

$\\rm 4$ ；$\\rm 2$

由题干钒的某种氧化物的晶胞结构图可知，根据均摊法可计算，晶胞中实际拥有的阴即$\rm O^{2-}$个数为：$\text{4 }\!\!\times\!\!\text{ }\dfrac{\text{1}}{\text{2}}\text{+2}\rm =4$、阳离子个数为：$\text{8 }\!\!\times\!\!\text{ }\dfrac{\text{1}}{\text{8}}\text{+1}\rm =2$；

$\rm V_{2}O_{5}$溶解在$\rm NaOH$溶液中，可得到钒酸钠（$\rm Na_{3}VO_{4}$），该盐阴离子的立体构型为                ；也可以得到偏钒酸钠，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                。

正四面体形 ；$\\rm NaVO_{3}$

$\rm V_{2}O_{5}$溶解在$\rm NaOH$溶液中，可得到钒酸钠（$\rm Na_{3}VO_{4}$），该盐阴离子即$\text{VO}_{\text{4}}^{\text{3-}}$中心原子$\rm V$周围的价层电子对数为：$\rm 4+\dfrac{\text{1}}{\text{2}}\rm (5+3-4\times 2)=4$，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，该阴离子的立体构型为正四面体形；由题干偏钒酸钠中阴离子无限链状结构图可知，每个$\rm V$与$\rm 3$个$\rm O$形成阴离子，且$\rm V$的化合价为$\rm +5$价，则形成的化合物化学式为$\rm NaVO_{3}$，则偏钒酸钠的化学式为$\rm NaVO_{3}$；

全钒液流电池是具有发展前景的、用作储能系统的蓄电池，已知放电时$\rm V^{2+}$发生氧化反应，电池原理（电解液中含$\rm H_{2}SO_{4}$）如图：

①$\rm a$是                （填“正极”或“负极”）。

②该蓄电池反应方程式为                （标出“充电”“放电”方向）。

正极； $\\rm V^{2+}+\\text{VO}_{\\text{2}}^{+}\\rm +2H^{+}\\underset{\\text{充电}}{\\overset{\\text{放电}}{\\mathop{\\rightleftharpoons }}}\\, \\rm VO^{2+}+V^{3+}+H_{2}O$

①由题干信息可知，放电时$\rm V^{2+}$发生氧化反应，即放电时$\rm b$电极发生氧化反应，即$\rm b$为负极，电极反应为：$\rm V^{2+}-e^{-}=V^{3+}$，则$\rm a$为正极，发生还原反应，电极反应为：$\rm V^{2+}+\text{VO}_{\text{2}}^{+}\rm +2H^{+}\underset{\text{充电}}{\overset{\text{放电}}{\mathop{\rightleftharpoons }}}\, \rm VO^{2+}+V^{3+}+H_{2}O$。