Question

【題目】生物質能是一種潔凈、可再生能源。生物質氣（主要成分為CO、CO2、H2等）與H2混合，催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一。

（1）上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態Zn原子的核外電子排布式 。

（2）根據等電子原理，寫出CO分子的結構式 。

（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甲醛分子的空間構型是 ；

1mol甲醛分子中σ鍵的數目為 。

③在1個Cu2O 晶胞中（結構如圖所示），

所包含的Cu 原子數目為 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2

（2）C≡O（或）

（3）① 甲醇分子之間形成氫鍵，sp2雜化 ②平面三角形 3NA ③4

【解析】（1）Zn的原子序數為30，在周期表中位于第四周期、ⅡB族，則其核外電子

排布式為：1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2。

（2）根據等電子原理，CO與N2屬于等電子體，所以其分子結構相似，

由于N2的結構式為N≡N，所以CO也應為C≡O 。

（3）①由于醇羥基比醛基容易形成氫鍵，所以甲醇的沸點高于甲醛；

由于甲醛分子結構中每個碳原子只形成三個共價鍵，則應該是sp2雜化形式。

② 甲醛的結構式為，所以甲醛的空間構型為平面三角形；

甲醛分子中的2個C－H鍵是σ鍵，C＝O鍵中的一個鍵是σ鍵，另一個

則是π鍵，則一個甲醛分子中有2個σ鍵，所以1mol甲醛分子中σ鍵的

數目為3NA。

③由化學式Cu2O和晶胞模型可知，白球為氧原子，黑色球為銅原子，且銅

原子位于晶胞內部，所以1個Cu2O 晶胞中包含Cu 原子數目為4個。