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．(2)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．甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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

．
（2）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．
甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为

．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（如图1所示），所包含的Cu原子数目为

．
（4）X⁺中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成的晶体结构如图2所示．请回答：
①用元素符号表示X⁺：

，
②图中О表示的是：

．
③N^3-的配位数是

．
（5）已知能够自由移动的（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-可形成离子液体，由这两种离子形成的晶体的熔点低于100℃，则由这两种离子形成的晶体属于

晶体．

考点：原子核外电子排布,晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：

分析：（1）根据锌的原子序数和构造原理来书写基态Zn原子的核外电子排布式；
（2）利用杂化类型来分析空间结构，并利用判断σ键的规律来分析σ键数目；
（3）利用晶胞结构图，根据铜原子的位置来分析其数目；
（4）①X⁺中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层，则X原子中含有电子数=2+8+18+1=29，则X⁺为亚铜离子；
②根据化学式及晶胞确定O表示的元素；
③采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定其配位数；
（5）根据构成微粒确定晶体类型；

解答： 解：（1）因Zn的原子序数为30，3d电子排满，3d轨道写在4s轨道的前面，其电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）甲醛分子中含有碳氧双键，共有3个σ键，则碳原子轨道的杂化类型为sp²杂化；
因甲醛中碳原子采取sp²杂化，则分子的空间构型为平面三角形；
1mol甲醛分子中含有2mol碳氢σ键，1mol碳氧σ键，故含有σ键的数目为3N_A；
故答案为：sp²杂化；平面三角形；3N_A；
（3）依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，为晶胞所独有，所包含的Cu原子数目为4，
故答案为：4；
（4）①X⁺中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层，则X原子中含有电子数=2+8+18+1=29，所以X⁺为Cu⁺，
故答案为：Cu⁺；
②根据化合物中化合价的代数和为0知，该化合物的化学式为Cu₃N，所以在晶胞中N₃^-的个数是1，根据图片知，处于顶点上的离子个数是1，所以图中O表示N^3-，
故答案为：N^3-；
③沿X、Y、Z三轴切割的方法知，N₃^- 的配位数=2×3=6，
故答案为：6；
（5）该晶体的构成微粒是阴阳离子，所以属于离子晶体，
故答案为：离子；

点评：本题主要考查核外电子排布式、杂化轨道、晶体类型的判断，注重了对物质结构中常考考点的综合，学生易错点在电子排布中3d与4s的书写上及杂化类型的判断上，注意（5）题，判断晶体类型的依据不是物质的熔沸点，而是其构成微粒，题目难度中等．

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