Question

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）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu（OH）₂的堿性溶液反應生成Cu₂O沉淀．
甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

．甲醛分子的空間構型是

 

；1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為

 

．
（3）在1個Cu₂O晶胞中（如圖1所示），所包含的Cu原子數(shù)目為

 

．
（4）X⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層，它與N^3-形成的晶體結構如圖2所示．請回答：
①用元素符號表示X⁺：

 

，
②圖中О表示的是：

 

．
③N^3-的配位數(shù)是

 

．
（5）已知能夠自由移動的（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-可形成離子液體，由這兩種離子形成的晶體的熔點低于100℃，則由這兩種離子形成的晶體屬于

 

晶體．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,晶胞的計算,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：

分析：（1）根據(jù)鋅的原子序數(shù)和構造原理來書寫基態(tài)Zn原子的核外電子排布式；
（2）利用雜化類型來分析空間結構，并利用判斷σ鍵的規(guī)律來分析σ鍵數(shù)目；
（3）利用晶胞結構圖，根據(jù)銅原子的位置來分析其數(shù)目；
（4）①X⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層，則X原子中含有電子數(shù)=2+8+18+1=29，則X⁺為亞銅離子；
②根據(jù)化學式及晶胞確定O表示的元素；
③采用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定其配位數(shù)；
（5）根據(jù)構成微粒確定晶體類型；

解答： 解：（1）因Zn的原子序數(shù)為30，3d電子排滿，3d軌道寫在4s軌道的前面，其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）甲醛分子中含有碳氧雙鍵，共有3個σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp²雜化；
因甲醛中碳原子采取sp²雜化，則分子的空間構型為平面三角形；
1mol甲醛分子中含有2mol碳氫σ鍵，1mol碳氧σ鍵，故含有σ鍵的數(shù)目為3N_A；
故答案為：sp²雜化；平面三角形；3N_A；
（3）依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部，為晶胞所獨有，所包含的Cu原子數(shù)目為4，
故答案為：4；
（4）①X⁺中所有電子正好全部充滿K、L、M三個電子層，則X原子中含有電子數(shù)=2+8+18+1=29，所以X⁺為Cu⁺，
故答案為：Cu⁺；
 ②根據(jù)化合物中化合價的代數(shù)和為0知，該化合物的化學式為Cu₃N，所以在晶胞中N₃^-的個數(shù)是1，根據(jù)圖片知，處于頂點上的離子個數(shù)是1，所以圖中O表示N^3-，
故答案為：N^3-；   
③沿X、Y、Z三軸切割的方法知，N₃^- 的配位數(shù)=2×3=6，
故答案為：6；
（5）該晶體的構成微粒是陰陽離子，所以屬于離子晶體，
故答案為：離子；

點評：本題主要考查核外電子排布式、雜化軌道、晶體類型的判斷，注重了對物質(zhì)結構中�？伎键c的綜合，學生易錯點在電子排布中3d與4s的書寫上及雜化類型的判斷上，注意（5）題，判斷晶體類型的依據(jù)不是物質(zhì)的熔沸點，而是其構成微粒，題目難度中等．