Question

【题目】甲醇(CH3OH )是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。

（1）甲醇可以在铜作催化剂的条件下直接氧化成甲醛(HCHO)

①基态Cu原子的价层电子的轨道表达式为_____,其核外电子共占据_____个能级。

②甲醇和甲醛中碳原子的杂化方式分别为_____,其组成元素的电负性由小到大的顺序为________.

（2）在一定条件下,甲醇(沸点64.7℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3,佛点57.1℃)

①乙酸甲酯分子中心键和节键的个数之比为_________；

②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水,理由为______________。

（3）科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T一碳,T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被- 一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,如图所示。

①T-碳与金刚石互称为_________;一个T-碳晶胞中含有______个碳原子。

②T-碳的密度非常小,约为金刚石的一半。试计算T-碳晶胞的边长和金刚石品胞的边长之比为________。

Answer 1

【答案】 7 sp3、sp2 H、C、O 10：1 乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出 同素异形体 32 2:1

【解析】（1）①Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，，价层电子的轨道表达式为，其核外电子共占据7个能级；②甲醇中碳原子的杂化方式为 sp3，而甲醛中碳原子的杂化方式为 sp2，元素非金属性越强电负性越大，则其组成元素C、H、O的电负性由小到大的顺序为H、C、O；（2）在一定条件下,甲醇(沸点64.7℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3,佛点57.1℃)

①乙酸甲酯分子中除了碳氧双键中含一个键和一个键外，另有9个键，故键和键的个数之比为10：1；②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出，故工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水；（3）①T-碳与金刚石是由碳形成的不同单质，互称为同素异形体；金刚石的晶胞是18个碳原子（顶点8个,面心上下左右前后6个,体内两层对角线各2个共4个）,运用切割法, 一个晶胞中的应是个碳原子；T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被- 一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，故含有碳个数为32个；②T-碳的密度非常小，约为金刚石的一半，而根据构成原子的数目，质量为金刚石的4倍，根据V=，T-碳晶胞的体积应该是金刚石的8倍，而边长=，则边长为金刚石的2倍，即T-碳晶胞的边长和金刚石品胞的边长之比为2：1。