5.生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源.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.
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
②金屬銅采用如圖1中的C(填字母代號)堆積方式.

(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式C≡O(shè).
(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甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是甲醇分子之間形成氫鍵;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化.
②甲醛分子的空間構(gòu)型是平面三角形;1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為3NA
③在1個Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖2所示),所包含的Cu原子數(shù)目為4.
(4)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
①寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式(必須將配位鍵表示出來):
②水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質(zhì)的影響水的熔、沸點較高、結(jié)冰時密度減。

分析 (1)Cu的原子序數(shù)為29,結(jié)合能量最低原理書寫電子排布式;Cu為最密堆積,配位數(shù)為12;
(2)CO與N2為等電子體,根據(jù)N2的結(jié)構(gòu)判斷;
(3)①甲醇中含有氫鍵,沸點較高,中心原子形成3個δ鍵;
②根據(jù)價層電子對互斥模型判斷,分子中單鍵為δ鍵,雙鍵中一個δ鍵,一個為π鍵;
③利依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部,以此判斷銅原子數(shù);
(4)①Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤對電子,形成配位鍵;
②氫鍵較一般分子間作用力強,影響物質(zhì)的物理性質(zhì);

解答 解:(1)①Cu的原子序數(shù)為29,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,②Cu為最密堆積,配位數(shù)為12,C符合,
故答案為:①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;②C;
(2)依據(jù)等電子原理,可知CO與N2為等電子體,N2分子的結(jié)構(gòu)式為:N≡N,互為等電子體分子的結(jié)構(gòu)相似,可寫出CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),
故答案為:C≡O(shè);
(3)①甲醇分子之間形成了分子間氫鍵,甲醛分子間只是分子間作用力,而沒有形成氫鍵,故甲醇的沸點高,甲醛分子中含有碳氧雙鍵,故碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化,故答案為:甲醇分子之間形成氫鍵;sp2雜化;
 ②甲醛為sp2雜化,不含孤電子對,分子的空間構(gòu)型為平面三角形;1mol甲醛分子中含有2mol碳氫δ鍵,1mol碳氧δ鍵,故含有δ鍵的物質(zhì)的量為3mol,數(shù)目為3NA個;
故答案為:平面三角形;3NA
③依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部,所包含的Cu原子數(shù)目為4,
故答案為:4;
(4)①Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤對電子,形成配位鍵,水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式為:
故答案為:;
②氫鍵較一般分子間作用力強,所以水的熔、沸點較高,由于氫鍵具有方向性,結(jié)冰時,氫鍵增多,體積增大,密度減小,
故答案為:水的熔、沸點較高;結(jié)冰時密度減小.

點評 本題把原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)、配合物知識較好地融合在一起,綜合考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的主干知識,題目難度中等.

練習冊系列答案
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15.下列描述,錯誤的是( 。
A.一定條件下,Cl2可在甲苯的苯環(huán)或側(cè)鏈上發(fā)生取代反應(yīng)
B.光照下2,2二甲基丙烷與Br2反應(yīng),其一溴取代物只有一種
C.乙烷和丙烯的物質(zhì)的量共1 mol,完全燃燒生成3 mol H2O
D.次氯酸鈉溶液中通入CO2生成次氯酸,則碳酸的酸性比次氯酸弱

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16.“沙林”是劇毒的神經(jīng)毒氣,其結(jié)構(gòu)簡式為.已知的名稱為甲氟磷酸,則“沙林”的化學名稱為( 。
A.甲氟磷酸異丙醚B.甲氟磷酸異丙酯
C.甲基異丙基氟磷酸D.甲氟異丙氧基磷酸

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13.不潔凈玻璃儀器洗滌方法正確的是( 。
A.做銀鏡反應(yīng)后的試管用氨水洗滌
B.做碘升華實驗后的燒杯用酒精洗滌
C.盛裝苯酚后的試管用鹽酸洗滌
D.收集完乙酸乙酯的試管用碳酸鈉溶液洗滌

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20.下列化學用語表示正確的是( 。
A.鉀原子結(jié)構(gòu)示意圖:B.CCl4的電子式:
C.HClO的結(jié)構(gòu)式:H-Cl-OD.MgCl2的電子式:

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10.下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑧在表中的位置,用化學用語回答下列問題

(1)④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序為Na>Al>O(填元素符號)
(2)②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是HNO3>H2CO3>H2SiO3 (填化學式)
(3)①、④、⑤中的元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出該化合物的電子式:
(4)由表中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)ab
a.MnO2b.Na2SO3        c.KMnO4 d.FeCl3
(5)由表中元素形成的常見物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應(yīng):

X溶液與Y溶液反應(yīng)的離子方程式為Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Z→N的化學方程式為2Al(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

17.下表是元素周期表的一部分,請回答有關(guān)問題:

主族
周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2
3
4
(1)這10種元素分別為:①O②F③Na④Mg⑤P⑥S⑦Cl⑧Ar⑨K⑩Br(用元素符號表示);
(2)③、④、⑨三種元素按原子半徑由大到小的順序排列為K>Na>Mg,這三種元素的最高價氧化物的水化物中,按堿性由強到弱順序排列為KOH>NaOH>Mg(OH)2(用化學式表示);
(3)①對應(yīng)元素名稱為氧,在元素周期表中所處位置為第二周期ⅥA族其氫化物與③反應(yīng)的化學方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(4)⑤、⑥、⑦三種元素的最高價氧化物的水化物酸性由強到弱順序排列為HClO4>H2SO4>H3PO4;②、⑦、⑩氫化物穩(wěn)定性由強到弱順序排列為HF>HCl>HBr(用化學式表示);
(5)③元素與⑦元素兩者核電荷數(shù)之差是6.

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14.寫出下列各種有機物的結(jié)構(gòu)簡式
(1)2,3-二甲基-4-乙基已烷
(2)支鏈只有一個乙基且式量最小的烷烴

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15.鋁與過量的稀鹽酸反應(yīng),為了緩解反應(yīng)速率,但是又不影響生產(chǎn)的氫氣總量,下列采取措施能達到實驗?zāi)康氖牵ā 。?table class="qanwser">A.加入一定體積的NaCl溶液B.加入一定體積的KNO3飽和溶液C.加入少量的Na2CO3固體D.加入少量的CuSO4固體

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