Question

(14分)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)Cu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________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為________。

③在1個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CO)

(3)①甲醇分子之間形成氫鍵　sp²雜化　②平面三角形　3N_A�、�4

【解析】（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，Cu原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²。

（2）電子數(shù)和原子數(shù)分布都相同的是等電子體，所以CO和氡氣是等電子體，因此結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)(或CO)。

（3）①甲醇分子中含有氫鍵，所以沸點高于甲醛的。甲醛是平面型結(jié)構(gòu)，所以碳原子是sp2雜化。

②甲醛是平面三角形結(jié)構(gòu)。由于雙鍵是由1個σ鍵和1個鍵構(gòu)成的，所以1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為3N_A。

③根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，銅原子全部在晶胞內(nèi)，因此共有4個。