2022年4月，《科学》杂志报道了我国科研人员设计并制备了在惰性二氧化硅基底上结合Cu和C60的复合催化剂：C60-Cu/SiO2，实现了在温和的压力条件下将有机物DMO氢化成乙二醇。合成示意图如图：
（1）复合催化剂上存在着两种不同价态的铜元素。Cu0促进H2的解离，Cu+促进H和DMO反应，Cu+的价电子排布式为 3d103d10；基底材料SiO2的晶胞结构如图a所示，图b为SiO2晶胞中Si原子的俯视图，其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度。SiA与SiB的距离是 22d22d。
（2）在该催化剂中，C60与Cu发生电子相互作用，以保护不稳定的Cu+免受氧化和还原。研究表明C60分子中碳原子的杂化方式为sp2.28，介于sp2和sp3之间，则每个σ键轨道近似含有s成分的百分数为 30.530.5%（保留至小数点后1位），C60晶体中，每个C60分子中与之距离最近的C60分子有 1212个，C60与钾形成一个超导化合物，晶胞结构如图c所示，其中钾位于晶胞内部和棱上，此化合物的化学式为 K3C60K3C60。
（3）该制备工艺中甲醇可以循环利用。甲醇与金属钠反应比乙醇快，原因是 乙基和甲基都是推电子基态，乙基比甲基长，乙基推电子效应大，使乙醇中羟基的极性比甲醇中的小，使甲醇与金属钠反应比乙醇快乙基和甲基都是推电子基态，乙基比甲基长，乙基推电子效应大，使乙醇中羟基的极性比甲醇中的小，使甲醇与金属钠反应比乙醇快。DMO分子最多共平面的原子数有 1010个。
（4）乙二醇是重要的工业产品，可以用作飞机的除冰液及作为合成聚酯纤维的基础材料，也是合成冠醚的原料。合成1mol的18-冠-6理论上需要乙二醇的数目为 6NA6NA；18-冠-6可以基于空穴尺度对钾离子和铵根离子进行识别，18-冠-6与K+之间的作用力是 配位键配位键；与铵根离子之间的作用力是 氢键氢键。
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【答案】3d10；d；30.5；12；K3C60；乙基和甲基都是推电子基态，乙基比甲基长，乙基推电子效应大，使乙醇中羟基的极性比甲醇中的小，使甲醇与金属钠反应比乙醇快；10；6NA；配位键；氢键
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：9引用：1难度：0.6
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1．A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下：
①A的周期序数等于其主族序数；
②B、D原子的L层中都有两个未成对电子；
③E元素原子最外层电子排布式为（n+1）Sn（n+1）Pn-1；
④F原子有四个能层，K、L、M全充满，最外层只有一个电子．
试回答下列问题：
（1）基态E原子中，电子占据的最高能层符号为，F的价层电子排布式为．
（2）B、C、D的电负性由大到小的顺序为（用元素符号填写），C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为．
（3）B和D分别与A形成的化合物的稳定性：BA4小于A2D，原因是．
（4）以E、F的单质为电极，组成如图1所示的装置，E极的电极反应式为．
（5）向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水，首先出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再向深蓝色透明溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体．蓝色沉淀溶解的离子方程式为．
（6）F的晶胞结构（面心立方）如图2所示：已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为g/cm3（阿伏加德罗常数用NA表示，F的相对原子质量用M表示）发布：2025/1/18 8:0:1组卷：14引用：2难度：0.5 -
2．碳及其化合物有着重要用途。回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子排布图为。
（2）在CH2=CHCN中，碳原子的杂化方式有、，所含σ键数目和π键数目之比为。
（3）甲烷、水、氨气中C、O、N原子均采用sp3杂化方式，VSEPR模型均为正四面体构型，比较三者键角的大小（由大到小，用H一R-H表示），其原因是。
（4）C60室温下为紫红色固体，不溶于水，能溶于四氯化碳等非极性溶剂。据此判断C60的晶体类型是。
（5）C60晶胞结构如图，C60分子处于顶点和面心。已知：C60晶胞棱长为14.20Å （1Å=10-8cm），则C60的晶体密度为g/cm3。
C60体中存在正四面体空隙（例如1、3、6、7四点构成）和正八面体空隙（例如3、6、7、8、9、12六点构成），则平均每一个C60晶胞中有个正四面体空隙和4个正八面体空隙。当碱金属元素全部占满所有空隙后，这类C60掺杂物才具有超导性。若用金属铯（Cs）填满所有空隙，距离最近的两个Cs原子间的距离为Å。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：53引用：2难度：0.4 -
3．铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子的电子排布图为；其最外层电子的电子云形状为。
（2）（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O俗称摩尔盐
①NH4+电子式为。
②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）
③SO42-中S原子的杂化方式为，VSEPR模型名称为。
（3）K3[Fe（CN）6]晶体中中心原子的配位数为；晶体的配位体为（用化学符号表示）
（4）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为g•cm-3发布：2025/1/5 8:0:1组卷：7引用：1难度：0.7
