1-1 La configuración electrónica de valencia del átomo de Re es, y la valencia de Re en [Re2Cl8]2- es;
1-2 [Re2Cl8] La distancia Re-Re en 2- es particularmente corta porque hay cuatro claves, a saber, enlace, enlace,
Clave (por favor complete el tipo y número de clave)
La suma de los radios de van der Waals de 1-3 átomos de Cl es 360 pm, por lo que hay motivos para esperar que [Re2Cl8]2-? Es una configuración de fórmula, pero los resultados experimentales son configuraciones superpuestas, como se muestra en la figura. La razón es.
Pregunta 2 (6 puntos) Recientemente, un grupo de investigación extranjero informó los resultados de la investigación sobre el uso de polimerización aniónica de alto vacío para producir "nano-pulpo" (estructura de cadena polimérica en forma de estrella). Esto significa que se pueden sintetizar polímeros con formas especiales en la dirección requerida. Las materias primas utilizadas para fabricar el "nano pulpo" son estireno y p-estireno, el disolvente es ciclohexano y el catalizador es n-butillitio. El proceso de síntesis se muestra en la siguiente figura:
2-1 Obviamente, el brazo de garra del "pulpo" mencionado anteriormente es un polímero de alto peso molecular y la longitud de su monómero depende del brazo de garra. ;
2-2 Se descubrió que controlando la relación molar de la cadena activa de poliestireno (A) a p-estireno (B), se puede obtener un "pulpo" con diferentes brazos de garra. Cuando A:B = 2:1, el número de garras del pulpo es 2; cuando A:B=3:2, el número de garras del pulpo es 3. De acuerdo con esto, para sintetizar un pulpo de cuatro garras, A:B debería ser;
2-3 Sin embargo, en la síntesis real, incluso si se mantiene A:B=3:2, el número de. Los brazos de garras del "pulpo" suelen ser menos de 3. Las posibles razones son
.
Mediante la precipitación jerárquica del producto de reacción, se pueden aislar de 2 a 4 "pulpos" con diferentes brazos de garras. ¿Cuál crees que es la base principal de la precipitación fraccionada?
Pregunta 3 (6 puntos)
3-1 El fármaco antipirético y analgésico aspirina (ácido acetilsalicílico) es un ácido monobásico con pKa=3,50 que se absorbe en su forma molecular disociada. Si el paciente primero toma un medicamento para ajustar la acidez del jugo gástrico y mantener la acidez del contenido gástrico a un pH = 2,95, luego toma dos tabletas de aspirina, que contienen 0,65 gramos de aspirina. Si la aspirina se disuelve inmediatamente después de tomarla sin cambiar la acidez del contenido del estómago, la cantidad de aspirina que se puede absorber es g.
3-2 El contenido de aspirina se puede determinar mediante titulación ácido-base. Tome 0,2500 g de muestra y agregue exactamente 50,00 ml 0,1020 mol? solución de L-1NaOH, hervir, enfriar y luego agregar 0,05264 mol? La solución L-1 H2SO4 goteó el exceso de NaOH y usó fenolftaleína para indicar el punto final. El consumo de H2SO4 fue de 23,75 ml. La fracción de masa de aspirina en esta muestra fue %.
3-3 El componente principal de los cálculos renales es el oxalato de calcio. Los estudios han descubierto que beber más agua, comer menos alimentos con alto contenido de oxalato, complementar el calcio y cambiar los horarios de las comidas pueden reducir el riesgo de cálculos renales. Se sabe que KSP (Ca2O3) = 2× 10-9, entonces la solubilidad del oxalato de calcio en agua pura es mol? l-1;0,10 moles? ¿Cuál es la solubilidad del oxalato de calcio en una solución de L-1CaCl2? L-1.
Pregunta 4 (12): En 1967 se demostró que el cisplatino, cis-diclorodiamida platino (II), tiene efectos antiinflamatorios.
La Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) aprobó la actividad tumoral en 1979, convirtiéndose en la primera.
Fármacos de complejos metálicos utilizados en el tratamiento clínico de determinados cánceres. Hoy en día, el cisplatino se ha convertido en el fármaco más popular del mundo.
Uno de los tres fármacos más utilizados para tratar el cáncer.
4-1 En el cisplatino, el modo de hibridación del átomo central Pt es que el momento magnético del cisplatino es;
4-2 Disolver 1 mmol de cloroplatinato de potasio (K2PtCl4) en agua, añadir 8 mmol de solución de yoduro de potasio con agitación, agitar a temperatura ambiente durante 30 minutos y luego filtrar. En condiciones de agitación, se añadieron al filtrado 2,5 mmol de solución de ciclohexilamina y la reacción se llevó a cabo a temperatura ambiente durante 25 minutos para obtener el producto A con un rendimiento del 78,36%. Añadir 1,0 ml de ácido perclórico y 30 ml de etanol absoluto a 1 mmol de producto A, agitar a 50 °C durante 25 horas y filtrar para obtener el complejo de platino B con un rendimiento del 98,25 %. Los resultados del análisis elemental de B son C: 13,14%, N: 2,56%, H: 2,39% y Pt: 35,60%. Los resultados del análisis del espectro infrarrojo y ultravioleta muestran que B tiene un centro de simetría, hay dos enlaces Pt-I y un enlace Pt-N, y el número de coordinación de Pt sigue siendo el mismo. Escribe la fórmula molecular del compuesto B y dibuja su posible estructura.
4-3 Pt también tiene complejos de campo octaédricos, como [Pt(Py)(NH3)(NO2)ClBrI] (donde Py es piridina). Si solo considera el modo de coordinación nitro del NO2, agregue los grupos restantes en la siguiente figura y dibuje las posiciones para de Py y NH3 en la estructura [Pt(py)(NH3)(NO2)ClBrI] (dada) Todos los isómeros
Pregunta 5 (15) El elemento X es un elemento vital importante. Participa en la síntesis de hemoglobina, citocromos y diversas enzimas en el cuerpo humano, promueve el crecimiento y transporta oxígeno y nutrientes en la sangre. un papel importante en los procesos materiales. La falta de este elemento puede provocar anemia microcítica, disminución de la función inmune, trastornos metabólicos, tez cetrina y pérdida de brillo.
A es una sal doble que contiene el elemento X, que es un cristal de color verde claro. La fracción de masa de agua cristalina en A es del 27,6%. Es una materia prima química importante y también puede usarse directamente como purificador de agua y para tratar la anemia. a es relativamente estable en el aire y a menudo se utiliza como sustancia de referencia para la calibración redox en análisis cuantitativos.
Disolver a en agua, añadir amoniaco y peróxido de hidrógeno, y obtener una gran cantidad de precipitado B de color marrón rojizo. B se calienta con solución de KHC2O4 para obtener una solución de color amarillo verdoso. Después de la filtración, evaporación y concentración, precipitó el cristal de esmeralda C. La fracción en masa de agua cristalina en C fue del 11,0%. Si se introduce Cl2 en la suspensión concentrada de NaOH de B, se puede obtener una solución de color rojo púrpura que contiene D. La adición de una solución de BaCl2 a esta solución puede formar un precipitado de color marrón rojizo E. d es un nuevo tipo de agente de tratamiento de agua que es extremadamente oxidante e inestable en condiciones ácidas.
5-1 El nombre chino del elemento p>
5-3 Escribe la ecuación de reacción iónica para introducir cloro en la suspensión concentrada de NaOH de B:
5-4 Conocido EA θ: O2 (g) H2O2 (AQ) H2O ( L)
X3+ G X
En solución ácida, el e θ de G oxidado por H2O2 es 0. ¿Puede esta reacción ocurrir espontáneamente?
Si es posible, escribe la ecuación de reacción:
5-5 El experimento muestra que el yodo no puede oxidar G a temperatura ambiente, pero sí puede hacerlo después de agregar KCN. Explique este fenómeno calculando el potencial del electrodo en condiciones estándar.
Se sabe que eθ (I2/I-) = 0.54V, eθ (x3+/g) = 0.77V, lgK es estable θ [g (CN) 64-] = 35, lgK es estable θ [g (CN) 63-] = 42.
Pregunta 6 (10) Con el uso generalizado de dispositivos electrónicos portátiles, la importancia de las baterías secundarias de litio de alta densidad de energía se ha vuelto cada vez más prominente. En la actualidad, los óxidos metálicos inorgánicos se utilizan principalmente como electrodos positivos, pero la capacidad específica de dichos materiales es generalmente inferior a 200 mA. H/g, la densidad de energía es difícil de aumentar. Como material catódico de las baterías secundarias de litio, el azufre elemental tiene una capacidad teórica muy alta (1672 mA?H/g), por lo que el desarrollo de baterías de litio-azufre ha atraído la atención de la gente. Los investigadores intentan unir disulfuros o polisulfuros en varios compuestos orgánicos o inorgánicos para obtener materiales catódicos.
Un equipo de investigación intentó entrecruzar S-S-S en moléculas de polifosfaceno para obtener un nuevo compuesto inorgánico, el politiofosfaceno, con alta densidad energética y seguridad.
El método de preparación de este material es el siguiente: disolver una cierta cantidad de PCl5 y NH4Cl en tetracloroetano para formar una solución, agregar la solución de PCl5 gota a gota a la solución de cloruro de amonio hirviendo y después de la reacción completa bajo ciertas condiciones, recristalizar para obtener el producto intermedio. A. El A purificado se calienta y se polimeriza en una atmósfera de Ar para obtener un sólido B gomoso de color blanquecino. b Reacciona con una solución de N,N-dimetilformamida (DMF), donde se disuelven S y Na2S en condiciones de ebullición. Después de eliminar el disolvente DMF mediante destilación al vacío, el sólido marrón restante se lavó con agua desionizada. Después de la inspección de AgNO3_3, se confirmó que el NaCl se eliminó por completo y el producto resultante se secó al vacío para obtener polvo de polímero seco C que se puede usar para fabricar el electrodo positivo de la batería.
Según la información de caracterización de cada sustancia, A contiene P, N y Cl. Su proporción de número atómico es 1:1:2 y son moléculas cíclicas. b es una molécula de polímero de cadena; el espectro infrarrojo de C se muestra en la Figura 1. Los resultados de la prueba de contenido de elementos muestran que la composición de elementos principales y el contenido del polímero C son P: 22,0%, N: 9,9% y S: 68,1%. El análisis termogravimétrico de C se muestra en la Figura 2.
6-1 Escribe la ecuación de la reacción química para formar a
6-2 Escribe la fórmula estructural de B y C:
BC
El rango de temperatura real es de 6-3°C porque el material tiene buena conductividad eléctrica.
Pregunta 7 (11) El carbono es el elemento más sorprendente de la tabla periódica. No sólo es un elemento esencial para toda la vida en la Tierra, sino que también está unido de manera única para formar la colorida familia de los carbonos. Hay muchos alótropos del carbono: además del diamante y el grafito, Clouseau y otros descubrieron el C60 en 1985 y ganaron el Premio Nobel de Química en 1996; en 1991, Iijima S, experto en microscopía electrónica del NEC de Japón, realizó un estudio de alta resolución; Los nanotubos de carbono se descubrieron por primera vez con un microscopio electrónico de transmisión (Figura 1). ¿André en 2004? ¿André Geim y Constantino? Novoselos separó con éxito láminas de grafito de una sola capa (grafeno (Figura 2)) del grafito pirolítico altamente orientado utilizando cinta de papel por primera vez y ganó el Premio Nobel de Física de 2010. En 2010, científicos del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China sintetizaron con éxito otro nuevo alótropo de carbono de gran superficie, el grafodiino, en la superficie de una lámina de cobre utilizando métodos químicos (Figura 3). Las propiedades de estos nuevos materiales de carbono, desde el más duro hasta el más blando, desde la absorción total de la luz hasta la transmisión total de la luz, desde el aislante hasta el alto conductor, tienen propiedades específicas extremadamente opuestas. Estas propiedades de los materiales de carbono están determinadas por sus estructuras especiales y su descubrimiento es un hito en el campo de las ciencias naturales.
7-1 Hay dos formas de estudiar los nanotubos de carbono: la estructura del diente y la estructura de la silla, como se muestra en la Figura 1. Si lo consideramos aproximadamente como un cristal unidimensional (suponiendo que el tubo sea infinitamente largo), dibuje sus elementos estructurales unidimensionales en la Figura 1 respectivamente.
7-2 Graphdiyne es un importante material totalmente de carbono de gran superficie descubierto por científicos chinos y tiene amplias perspectivas de aplicación. Intente construir su unidad estructural bidimensional en la Figura 3.
El grafeno 7-3 no sólo tiene un excelente rendimiento, sino que también es un excelente portador de dopaje. Los científicos estiman que las baterías de litio fabricadas con grafeno en lugar de grafito dopado con iones de litio funcionarán mejor. Suponiendo que los iones de litio están dopados entre capas de grafeno en una proporción de Li+:C=1:2, intente construir un diagrama esquemático de la estructura celular de este material. La densidad de los iones incrustados está estrechamente relacionada con las propiedades del material. Suponiendo que la distancia entre dos capas adyacentes de grafeno después del dopaje es de 540 pm y la longitud del enlace C-C es de 140 pm, la densidad de los iones de litio en el material dopado se calcula mediante la fórmula.
7-4 Los materiales superconductores se pueden sintetizar dopando C60 con metales alcalinos. Se determina que el cristal C60 tiene una estructura cúbica centrada en las caras con un diámetro de aproximadamente 710 pm. Llene el espacio semitetraédrico formado por las moléculas de C60 con K+, use "boca" para representar la capa vacía, retenga una capa de K+ en el cristal, elimine una capa de K+, y así sucesivamente, para formar un cristal dopado con C60. A, B y C representan la capa C60, y A, B y C representan la capa K+. Tenga en cuenta el período de apilamiento del cristal dopado y calcule la distancia desde el centro C60 hasta K+.
Pregunta 8 (8 puntos) Los plastificantes, también conocidos como plastificantes y plastificantes, son aditivos que aumentan la suavidad y otras propiedades de los materiales. No sólo se utiliza en la producción de productos plásticos, sino que también se añade a algunos materiales como el hormigón, la masilla para paneles de pared, el cemento y el yeso. Como plastificante (DEHP), el compuesto B se puede preparar a partir del compuesto A como materia prima principal. El DEHP sólo puede utilizarse en la industria y no puede utilizarse como aditivo alimentario.
b se puede reducir a C y el compuesto F se puede sintetizar a partir de C mediante los siguientes pasos.
8-1 Escribe las fórmulas estructurales de los compuestos A, B, C, D y E:
8-2 Existen diferentes tipos de átomos de hidrógeno en el compuesto F; diferentes tipos de átomos de carbono;
8-3 Todos los núcleos de hidrógeno en el compuesto F (escriba “sí” o “no”) están en el mismo plano.
Pregunta 9 (12): La galantamina es un alcaloide activo natural muy utilizado para tratar la enfermedad de Alzheimer y la miastenia grave. Su estructura se muestra en la imagen de la derecha:
Los estudios farmacológicos han demostrado que la galantamina tiene una potente actividad inhibidora reversible de la acetilcolinesterasa, por un lado, y una regulación conformacional de los receptores nicotínicos neuronales, por otro. tiene mejor eficacia y seguridad que otros inhibidores de la colinesterasa y sus perspectivas de aplicación son muy amplias. La galantamina natural proviene principalmente de plantas Amaryllidaceae, como Lycoris, narcisos, campanillas, etc. , y su contenido es solo de aproximadamente 1/10000. Debido a los recursos limitados y a los complejos procesos de extracción, el precio de la galantamina se ha mantenido alto. En vista de esto, los químicos estudiaron sus métodos de síntesis. La siguiente es una de sus rutas sintéticas:
9-1 Escribe las fórmulas estructurales de B, C, D, E, G, H e I:
b, C, D, E,
g, H, I.
¿Cuál es la configuración de los carbonos quirales 1, 2 y 3 en el producto 9-2 galantamina?
9-3 ¿Cuál es el tipo de reacción de (a) a (b) y (f) con metilamina en la ruta de síntesis anterior?
Pregunta 10 (12 puntos) La síntesis estereoespecífica de un enantiómero mediante reacciones asimétricas es el método más directo para obtener fármacos quirales. Las siguientes son rutas sintéticas diseñadas recientemente por investigadores para la síntesis de (R)-(+)- y (S)-(-)-fenilpropilguanidina fosfato. Hay dos mecanismos conocidos para las reacciones de sustitución nucleofílica de carbonos saturados: SN1 y SN2. La característica estereoquímica de la reacción SN2 es que va acompañada de una inversión configuracional de la reacción que ocurre en el centro quiral.
(TsCl: cloruro de p-toluenosulfonilo CH3— C6H6 —SO2Cl)
10-1 Escribe la fórmula estructural del BDEFG. Si hay estereoquímica involucrada, márquelo con símbolos como R y S:
10-2 Nombra el compuesto C mediante nomenclatura sistemática:
10-3 Escribe el compuesto que contiene óxido de etileno Todos otros estereoisómeros.
Espero que esto solucione tu problema.