Question

[化學--選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
某催化劑中含有的活性成分為Cu、Ni和Zn的化合物，可用于二氧化碳加氫制取甲醚．甲醚是乙醇的同分異構(gòu)體，其熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，在加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等．
（1）如圖是Cu的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，Cu的配位數(shù)為

 

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（2）寫出活性組分中Zn原子的價電子排布式

 

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（3）乙醇的沸點比甲醚高，其主要原因是

 

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（4）甲醛分子的VSEPR構(gòu)型為

 

，甲醚分子中氧原子軌道雜化類型為

 

，甲醛在Ni催化作用下加氫可得甲醇，甲醇分子內(nèi)的O-C-H鍵角

 

（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子內(nèi)的O-C-H鍵角．
（5）儲氫材料化合物A是乙烷的等電子體，其相對分子質(zhì)量為30.8，且A是由第二周期兩種氫化物形成的化合物．加熱A會緩慢釋放氫氣，同時A轉(zhuǎn)化為化合物B，B是乙烯的等電子體．化合物A的結(jié)構(gòu)式為

 

（若含有配位鍵，要求用箭頭表示），1mol化合物B中含有σ鍵的數(shù)目是

 

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Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷銅原子配位數(shù)；
（2）鋅是30號元素，基態(tài)原子核外有30個電子，其3d、4s能級上電子是其價電子；
（3）氫鍵影響物質(zhì)的沸點；
（4）根據(jù)價層電子對互斥理論確定其空間構(gòu)型、雜化方式，根據(jù)δ鍵和孤對電子數(shù)判斷鍵角；
（5）形成配位鍵的條件是有空軌道和孤電子對；一個BH₂=NH₂分子中含有5個σ鍵．

解答： 解：（1）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，銅原子的配位數(shù)是2，故答案為：2；
（2）鋅是30號元素，基態(tài)原子核外有30個電子，其3d、4s能級上電子是其價電子，所以Zn原子的價電子排布式為3d¹⁰4s²，故答案為：3d¹⁰4s²；
（3）乙醇分子間能形成氫鍵，而甲醚分子間不能形成氫鍵，氫鍵的存在時物質(zhì)的沸點升高，
故答案為：乙醇形成分子間氫鍵；
（4）甲醛（H₂C=O）分子內(nèi)碳原子形成3個σ鍵，無孤對電子，雜化方式為sp²雜化，立體構(gòu)型為平面三角形，鍵角是120°，甲醚中氧原子含有2個σ鍵和2個孤電子對，所以采用sp³雜化
甲醇分子內(nèi)碳原子形成4個σ鍵，雜化方式為sp³雜化，鍵角小于120°，
故答案為：平面三角形，sp³，小于；
（5）A是由第二周期兩種氫化物形成的化合物，A是乙烷的等電子體，應含有18的電子，為BH₃?NH₃，B是乙烯的等電子體，應為BH₂=NH₂，A中B含有空軌道，N含有孤電子對，可形成配位鍵，所以A的結(jié)構(gòu)式為，一個BH₂=NH₂分子中含有5個σ鍵，所以1mol化合物B中含有σ鍵的數(shù)目5N_A，
故答案為：，5N_A．

點評：本題考查較為綜合，涉及價電子排布式、雜化方式的判斷以及配位鍵等知識，題目難度較大，本題要注意配位鍵的形成條件以及雜化類型的判斷方法，為易錯點．