题目内容
生物质能是一种洁净、可再生的能源．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
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
．（2）根据等电子原理，写出CO分子结构式
C≡O
C≡O
．（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
甲醇分子之间形成氢键
甲醇分子之间形成氢键
；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化
sp2杂化
．②甲醛分子的空间构型是
平面三角形
平面三角形
；1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA
3NA
．③在1个Cu2O晶胞中（结构如图1所示），所包含的Cu原子数目为
4
4
．（4）元素Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图2所示，该氯化物的化学式是
CuCl
CuCl
，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnCuCl3，反应的化学方程式为CuCl+2HCl=H2CuCl3
CuCl+2HCl=H2CuCl3
．分析：（1）根据构造原理书写Zn的电子排布式；
（2）CO与N2为等电子体，根据N2的结构判断；
（3）①甲醇中含有氢键，沸点较高，中心原子形成3个δ键；
②根据价层电子对互斥模型判断；
③利依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，以此判断铜原子数；
（4）利用均摊法计算晶胞的结构，结合质量守恒定律书写化学方程式．
（2）CO与N2为等电子体，根据N2的结构判断；
（3）①甲醇中含有氢键，沸点较高，中心原子形成3个δ键；
②根据价层电子对互斥模型判断；
③利依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，以此判断铜原子数；
（4）利用均摊法计算晶胞的结构，结合质量守恒定律书写化学方程式．
解答：解：（1）Zn的原子序数为30，注意3d轨道写在4s轨道的前面，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；
（2）依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为：N≡N，互为等电子体分子的结构相似，可写出CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（3）①甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高，甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，故答案为：甲醇分子之间形成氢键；sp2杂化；
②甲醛为sp2杂化，不含孤电子对，分子的空间构型为平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的物质的量为3mol，数目为3NA个；
故答案为：平面三角形；3NA；
③依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，所包含的Cu原子数目为4，故答案为：4；
（4）由晶胞可知Cu原子位于晶胞内部，含有4个Cu，Cl位于顶点和面心，共含有8×
+6×
=4，则氯化物的化学式是CuCl，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnCuCl3，则应需要2HCl，
则反应的化学方程式为CuCl+2HCl=H2CuCl3．
故答案为：CuCl；CuCl+2HCl=H2CuCl3．
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；
（2）依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为：N≡N，互为等电子体分子的结构相似，可写出CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（3）①甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高，甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，故答案为：甲醇分子之间形成氢键；sp2杂化；
②甲醛为sp2杂化，不含孤电子对，分子的空间构型为平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的物质的量为3mol，数目为3NA个；
故答案为：平面三角形；3NA；
③依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，所包含的Cu原子数目为4，故答案为：4；
（4）由晶胞可知Cu原子位于晶胞内部，含有4个Cu，Cl位于顶点和面心，共含有8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
则反应的化学方程式为CuCl+2HCl=H2CuCl3．
故答案为：CuCl；CuCl+2HCl=H2CuCl3．
点评：本题把原子结构、分子结构及晶体结构较好地融合在一起，综合考查了物质结构与性质的主干知识．在第（3）题①中就考查了影响分子晶体沸点高低的因素，考查晶体的知识点都比较简单，命题的形式也是以填空的形式出现的．因此只要我们平时善于归纳判断判断晶体类型的方法，分析影响晶体性质的因素，同时学会灵活运用“均摊法”处理晶胞问题的技巧即可，题目难度中等．
练习册系列答案
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CO2(g)+H2(g)，该反应的△H________0（选填：“＞”、“＜”、“＝”）；在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）=_____________.
