Question

【題目】生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。

（1）上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式 。

（2）根據(jù)等電子原理，寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式 。

（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O 沉淀。

①甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高，其主要原因是 ；

甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為 。

②甲醛分子的空間構(gòu)型是 ；

1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為 。

③在1個(gè)Cu2O 晶胞中（結(jié)構(gòu)如圖所示），

所包含的Cu 原子數(shù)目為 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2

（2）C≡O(shè)（或）

（3）① 甲醇分子之間形成氫鍵，sp2雜化 ②平面三角形 3NA ③4

【解析】（1）Zn的原子序數(shù)為30，在周期表中位于第四周期、ⅡB族，則其核外電子

排布式為：1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2。

（2）根據(jù)等電子原理，CO與N2屬于等電子體，所以其分子結(jié)構(gòu)相似，

由于N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，所以CO也應(yīng)為C≡O(shè) 。

（3）①由于醇羥基比醛基容易形成氫鍵，所以甲醇的沸點(diǎn)高于甲醛；

由于甲醛分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子只形成三個(gè)共價(jià)鍵，則應(yīng)該是sp2雜化形式。

② 甲醛的結(jié)構(gòu)式為，所以甲醛的空間構(gòu)型為平面三角形；

甲醛分子中的2個(gè)C－H鍵是σ鍵，C＝O鍵中的一個(gè)鍵是σ鍵，另一個(gè)

則是π鍵，則一個(gè)甲醛分子中有2個(gè)σ鍵，所以1mol甲醛分子中σ鍵的

數(shù)目為3NA。

③由化學(xué)式Cu2O和晶胞模型可知，白球?yàn)檠踉�子，黑色球�(yàn)殂~原子，且銅

原子位于晶胞內(nèi)部，所以1個(gè)Cu2O 晶胞中包含Cu 原子數(shù)目為4個(gè)。