题目内容
【题目】生物质能是一种洁净、可再生能源。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分子的结构式 。
（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。
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 。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2
（2）C≡O（或
）
（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】（1）Zn的原子序数为30，在周期表中位于第四周期、ⅡB族，则其核外电子
排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s2。
（2）根据等电子原理，CO与N2属于等电子体，所以其分子结构相似，
由于N2的结构式为N≡N，所以CO也应为C≡O 。
（3）①由于醇羟基比醛基容易形成氢键，所以甲醇的沸点高于甲醛；
由于甲醛分子结构中每个碳原子只形成三个共价键，则应该是sp2杂化形式。
② 甲醛的结构式为
，所以甲醛的空间构型为平面三角形；
甲醛分子中的2个C－H键是σ键，C＝O键中的一个键是σ键，另一个
则是π键，则一个甲醛分子中有2个σ键，所以1mol甲醛分子中σ键的
数目为3NA。
③由化学式Cu2O和晶胞模型可知，白球为氧原子，黑色球为铜原子，且铜
原子位于晶胞内部，所以1个Cu2O 晶胞中包含Cu 原子数目为4个。
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