Question

1．發(fā)展煤的液化技術(shù)被納入“十二五”規(guī)劃，中科院山西煤化所有關(guān)煤液化技術(shù)的高效
催化劑研發(fā)項(xiàng)目取得積極進(jìn)展．已知：煤可以先轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣，再在催化劑
作用下合成甲醇（CH₃OH），從而實(shí)現(xiàn)液化．
①某含銅的離子結(jié)構(gòu)如圖所示：在該離子內(nèi)部微粒間作用力的類型有b、c、d．
a．離子鍵    b．極性鍵     c．非極性鍵
d．配位鍵    e．范德華力   f．氫鍵）（填字母）
②煤液化獲得甲醇，再經(jīng)催化氧化可得到重要工業(yè)原料甲醛（HCHO），甲醇的沸點(diǎn)64.96℃，甲醛的沸點(diǎn)-21℃，甲醇的沸點(diǎn)更高的原因是因?yàn)榉肿娱g存在著氫鍵，甲醛分子間沒有氫鍵，但是甲醇和甲醛均易溶于水，原因是它們均可以和水分子間形成氫鍵．請(qǐng)你說明甲醛分子間沒有氫鍵原因甲醛分子中氫原子與碳原子形成共價(jià)鍵，碳的電負(fù)性較小，不構(gòu)成形成氫鍵的條件（或甲醛分子中的氫不夠活潑、不夠顯電正性等）．；
③甲醇分子中進(jìn)行sp³雜化的原子有C、O；甲醛與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，當(dāng)生成1mol甲醇，斷裂σ鍵的數(shù)目為N_A．

Answer 1

分析 ①根據(jù)含銅的離子的結(jié)構(gòu)圖分析，Cu與N元素間形成配位鍵，C與N之間形成極性鍵，C與C之間形成非極性鍵；
②根據(jù)形成氫鍵的條件分析，氫鍵是分子間作用力的一種，F(xiàn)、O、N的電負(fù)性較強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物分子之間能形成氫鍵；
③利用甲醇中的成鍵來分析原子的雜化類型；利用判斷σ鍵的規(guī)律來分析σ鍵數(shù)目．

解答 解：①根據(jù)含銅的離子的結(jié)構(gòu)圖分析可知，Cu與N元素間形成配位鍵，C與N之間形成極性鍵，C與C之間形成非極性鍵；
故答案為：b、c、d；
②電負(fù)性較強(qiáng)的元素如N、O、F與H形成共價(jià)鍵時(shí)，能形成氫鍵，而C的電負(fù)性較弱，與H形成共價(jià)鍵后，不能形成氫鍵，（或甲醛分子中的氫不夠活潑、不夠顯電正性等），
故答案為：甲醛分子中氫原子與碳原子形成共價(jià)鍵，碳的電負(fù)性較小，不構(gòu)成形成氫鍵的條件（或甲醛分子中的氫不夠活潑、不夠顯電正性等）；
③甲醇分子中C原子形成4個(gè)單鍵，即C含有4個(gè)σ鍵電子對(duì)，所以是sp³雜化，甲醇中O含有2個(gè)4個(gè)σ鍵電子對(duì)和2個(gè)孤電子對(duì)，所以O(shè)原子為sp³雜化；甲醛中含有一個(gè)C=O，C=O由1個(gè)π鍵和1個(gè)σ鍵構(gòu)成，所以甲醛與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，當(dāng)生成1mol甲醇，斷裂σ鍵的數(shù)目為N_A，
故答案為：C、O； N_A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素的推斷，涉及氫鍵、化學(xué)鍵的判斷、雜化等，注意把握雜化軌道理論高頻考點(diǎn)的熟練應(yīng)用，題目難度中等．