Question

【題目】I．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Zn原子的原子結構示意圖_____________。

(2)根據等電子原理，寫出CO分子的結構式____________。

(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______________________________________。

②甲醛分子的空間構型是____________________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數目為________。

II．在下列物質中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤C2H4、⑥NaOH、⑦Ar

(1)只存在極性鍵的分子是_________；只由非極性鍵構成的非極性分子是________；(填序號，下同)。

(2)既有非極性鍵，又有極性鍵構成的非極性分子是_________。

(3)既有離子鍵，又有共價鍵的是________。

Answer 1

【答案】 甲醇分子間含有氫鍵 平面三角形 3NA ①③ ② ⑤ ④⑥

【解析】

I.（1）根據鋅的原子序數寫基態Zn原子的原子結構示意圖；

（2）根據CO與N2為等電子體，書寫CO的結構式；

（3）①利用氫鍵來解釋物質的沸點；

②利用雜化類型來分析空間結構，并利用判斷σ鍵的規律來分析σ鍵數目；

II．不同非金屬元素之間易形成極性鍵，同種非金屬元素之間易形成非極性鍵；正負電荷中心重合的分子為非極性分子；活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，據此分析解答。

I.（1）Zn的原子序數為：30，基態Zn原子的原子結構示意圖為：，故答案為：；

（2）根據等電子原理，CO與N2為等電子體，N2分子的結構式為：，互為等電子體的結構相似，則CO分子的結構式為：，故答案為：；

（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，故答案為：甲醇分子間含有氫鍵；

②甲醛分子中含有碳氧雙鍵，共有3個σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化，則分子的空間構型為平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氫σ鍵，1mol碳氧σ鍵，故含有σ鍵的數目為3NA，故答案為：平面三角形；3NA；

II. （1）不同非金屬元素之間易形成極性鍵，所以只存在極性鍵的是①③；同種非金屬元素之間易形成非極性鍵，正負電荷中心重合的分子為非極性分子，只由非極性鍵構成的非極性分子為②，故答案為：①③；②；

（2）C2H4的結構式為：，既有非極性鍵，又有極性鍵，且是非極性分子，故答案為：⑤；

（3）Na2O2中鈉離子與過氧根離子間存在離子鍵，過氧根離子內氧原子與氧原子之間是非極性共價鍵；NaOH中鈉離子和氫氧根離子之間存在離子鍵，HO原子之間存在極性共價鍵，所以Na2O2與NaOH中含有離子鍵，又含有共價鍵，故答案為：④⑥。