Question

【題目】生物質能是一種潔凈、可再生的能源。生物質氣(主要成分為CO、CO2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___________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數目為______________。

③在1個Cu2O晶胞(結構如圖所示)中，所包含的Cu原子數目為______________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 C≡O sp2雜化 平面三角形 3NA 4

【解析】

（1）Zn原子核外電子數為30，其核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s2；

（2）依據等電子原理，可知CO與N2為等電子體，N2分子的結構式為N≡N，互為等電子體分子的結構相似，則CO的結構式為C≡O；

（3）①甲醛分子中含有碳氧雙鍵，共有3個σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化；

②甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化，平面三角形；1mol甲醛分子中σ 鍵的數目為2NA個C-Hσ 鍵和NA個C-O的σ 鍵，所以一共3NA；

③由Cu2O晶胞結構可知：在1個Cu2O晶胞中（結構如圖所示），所包含的Cu原子數目為4個。