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(yīng)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）根據(jù)等電子原理，寫出CO分子結(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            ；1mol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

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²[Ar]3d¹⁰4s²

（2）CO（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    ③4

解析:

（1）Zn的原子序數(shù)為30，注意3d軌道寫在4s軌道的前面；（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：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；（3）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；分子的空間構(gòu)型為平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳?xì)洇益I，1mol碳氧σ鍵，故含有σ鍵的數(shù)目為 3N_A；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。