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【题目】青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素,请回答下列问题:

(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________,画出基态O原子的价电子排布图__________。

(2)一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。

(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有: 2LiH+B2H6=2LiBH4; 4NaH+BF3═NaBH4+3NaF

①写出BH4﹣的等电子体_________(分子、离子各写一种);

②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有______种共价键;

③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是______________;

④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=__________由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有_________、_________。

【答案】 O>C>H 7 CH4、NH4+ 2 B原子价电子层上没有d轨道,Al原子价电子层上有d轨道 6 0.414 电荷因素 键性因素

【解析】分析:非金属性越强的元素,其电负性越大;根据原子核外电子排布的3大规律分析其电子排布图;手性碳原子上连着4个不同的原子或原子团;等电子体之间原子个数和价电子数目均相同;配合物中的配位数与中心原子的半径和杂化类型共同决定;根据晶胞结构、配位数、离子半径的相对大小画出示意图计算阴、阳离子的半径比。

详解:(1)组成青蒿素的三种元素是C、H、O,其电负性由大到小排序是O>C>H,基态O原子的价电子排布图。

(2)一个青蒿素分子中含有7个手性碳原子,如图所示:。

(3)①根据等电子原理,可以找到BH4﹣的等电子体,如CH4、NH4+;

②B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心2电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有B—H键和3中心2电子键等2种共价键;

③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是:B原子的半径较小、价电子层上没有d轨道,Al原子半径较大、价电子层上有d轨道;

④由NaH的晶胞结构示意图可知,其晶胞结构与氯化钠的晶胞相似,则NaH晶体中阳离子的配位数是6;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,Na+半径大于H-半径,两种离子在晶胞中的位置如图所示: 。Na+半径的半径为对角线的,对角线长为,则Na+半径的半径为,H-半径为,阴、阳离子的半径比0.414。由此可知正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素,除此之外影响离子晶体结构的因素还有电荷因素(离子所带电荷不同其配位数不同)和键性因素(离子键的纯粹程度)。

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(1)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是_______________________。

(2)气态氢化物稳定性:NH3 ______________ AsH3,其主要原因是___________________。

(3)①肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。则N2H4电子式为_______________。

②工业上将NH3或(CH3)2CO与氯气反应后水解制取N2H4,(CH3)2CO中碳原子轨道的杂化类型为_______________,1 mol(CH3)2 CO中的π键数目为___________。

③N2H4分子中存在的共价键类型有________(填选项字母)。

A.非极性键 B.极性键 C.s-s σ键 D.s-p σ键

E.p-p π键 F.s-sp3 σ键 G.sp3-sp3 σ键 H.sp3-sp3 π键

(4)已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,有类似于 NH4+的性质。

①写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式:_________________________________。

②据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是____________。

(5)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO的空间构型为__________,与其互为等电子体的一种分子为________。

(6)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为__________,砷原子采取___________杂化。

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