生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2
生物质能是一种洁净、可再生能源。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)根据等电子原理,写出CO分子的结构式________。
(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________;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是________;1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
解析 (1)Zn的原子序数为30,则电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2。
(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。
(3)甲醇分子之间形成分子间氢键,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,分子的空间构型为平面三角形;1 mol甲醛分子中含有2 mol碳氢σ键,1 mol碳氧σ键,故σ键的数目为3NA(还含有1 molπ键)。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s2
(2)C≡O
(3)①甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化 ②平面三角形 3NA