Question

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、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(tài)Zn原子的核外電子排布式______．
（2）根據等電子原理，寫出CO分子結構式______．
（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1所示），所包含的Cu原子數目為______．
（4）元素Cu的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖2所示，該氯化物的化學式是______，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物H_nCuCl₃，反應的化學方程式為______．

Answer 1

（1）Zn的原子序數為30，注意3d軌道寫在4s軌道的前面，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（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，可寫出CO的結構式為C≡O，故答案為：C≡O；
（3）①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，故答案為：甲醇分子之間形成氫鍵；sp²雜化；
 ②甲醛為sp²雜化，不含孤電子對，分子的空間構型為平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氫δ鍵，1mol碳氧δ鍵，故含有δ鍵的物質的量為3mol，數目為3N_A個；
故答案為：平面三角形；3N_A；
③依據晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內部，所包含的Cu原子數目為4，故答案為：4；
（4）由晶胞可知Cu原子位于晶胞內部，含有4個Cu，Cl位于頂點和面心，共含有8×

1

8

+6×

1

2

=4，則氯化物的化學式是CuCl，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物H_nCuCl₃，則應需要2HCl，
則反應的化學方程式為CuCl+2HCl=H₂CuCl₃．
故答案為：CuCl；CuCl+2HCl=H₂CuCl₃．