Question

生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO₂、H₂等）与H₂混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

（1）上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式           。

（2）根据等电子原理，写出CO分子结构式                 。

（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu（OH）₂的碱性溶液反应生成Cu₂O沉淀。

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①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是             ；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为         。                

②甲醛分子的空间构型是            ；1mol甲醛分子中σ 键的数目为     。        

③在1个Cu₂O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为          。

Answer

（1）;（2）C≡O

（3）① 甲醇分子之间形成氢键 ；sp2杂化; ② 平面三角形 ；3NA；③4。

【解析】

试题分析：（1）Zn是30号元素，基态Zn原子的核外电子排布式 （2）等电子体就是微粒的结构相似，最外层电子数也相同的微粒。根据等电子原理，N2与CO互为等电子体，CO的分子结构式是C≡O；（3）①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是甲醇分子之间形成氢键，增加了分子之间的相互吸引力，使物质熔化或汽化消耗的能量高 ；在甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；②甲醛分子的空间构型是平面三角形 ；1mol甲醛分子中σ 键的数目为2NA个C-H的σ 键共价键和NA个C-O的σ 键共价键，所以一共3NA；③由Cu2O晶胞结构可知：在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为4个。

考点：考查原子的核外电子排布式、等电子体的结构式、氢键、共价键的类型及数目、分子的结构、晶体中原子的个数的计算的知识。