题目列表(包括答案和解析)
(10分) 生物相容性好、抗凝血性优良的纳米医用材料的分子设计、合成、表征及其在生物体内构效关系与机理研究,是当今世界材料、生物、医学、药学及其相关交叉学科研究领域的前沿。聚氨酯(Polyurethane,PU)指的是主链上含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)特征基团的一类高聚物,由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元醇反应制得(-N=C=O + HO → -NHCOO-), 聚氨酯弹性体兼具良好的生物稳定性和抗凝血性,大量的聚醚型聚氨酯被用作人工心脏瓣膜、人造血管等医用材料。
2004年日本化学家以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(OCN-R-NCO,MDI)、聚四氢呋喃醚二醇()、三乙基胺[N(CH2CH3)3]、二羟甲基丙酸[HOCH2C(CH2OH)(CH3)CO2H](以上原料的物质的量比为4:2:1:1)为原料,经两步合成了一种带正电的羧氨两性离子修饰的PU纳米(APU)微乳液(如图1中示意图所示)。中国科学工作者,在此基础上得到了分布均匀的纳米粉末及其固体核磁图谱(见图1所示);证明了该纳米表面的结构;并进一步对其进行了磷酸化表面构建(如图2-3所示),得到带负电的纳米粒子(APU-PO43-)。该APU-PO43-纳米粒子粉体,其粒径分散窄,结构和性能稳定,并具有良好的生物相容性和抗凝血性能。
医学研究工作者对此生物相容性好的纳米材料提出了希望:即在其内包入生物学示踪物Co,而使其能成为生物体内医用失踪材料。古希腊人曾将Co缓慢溶解在HCl中,利用其所得的化合物B制造有色玻璃;但在B溶液中NaOH,会先出现蓝色沉淀C,后出现粉红色沉淀D,最后慢慢转化为棕褐色E;在B溶液中滴加同浓度的氨水,会先出现蓝色沉淀C,后沉淀C溶解并最后慢慢转化为橙黄色溶液F; Co的金属有机化合物在有机合成和工业均相催化过程中有重要应用价值。如苯乙炔Co配合物,Co2(PhC2Ph)(CO)6 。
问题:根据上述条件
11-1 请写出带正电的APU 纳米微乳液的合成反应方程式;
11-2 回答常温条件下PO43-与APU纳米微乳液有几种可能结合方式,实验依据是什么?PO43-在APU纳米微乳液中最靠近那个基团(可以在图1 中标出)?
11-3 请写出B-F 物质的分子式;
B___________;C___________;D___________;E___________;F___________;
11-4 请画出配合物Co2 (PhC2Ph)(CO)6结构示意图。
本题包括A、B两小题,请选定其中一小题并在相应的答
题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中键与键的个数比为
。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)
。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是
。
(5)C、N两元素形成的化合物形成的原子晶体,结构类似
金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是 。
(6)右图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为 。
B.【有机化学基础】
扑热息痛(学名对乙酸氨基酚)是生活中常用到的一种解热镇痛药。以苯为原料合成扑热息
痛的部分转化如下:
请回答下列问题:
(1)BC的反应类型为 ,D中官能团的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)1mol扑热息痛与足量溶液反应,理论上消耗的物质的量为 mol。
(4)实验证明B能够与溴水反应,试写出其反应的化学方程式 。
(5)扑热息痛有多种同分异构体,同时符合下列要求的同分异构体有 种。
①苯环上有两个对位取代基;②同于氨基酸。
本题包括A、B两小题,请选定其中一小题并在相应的答
题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中键与键的个数比为
。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)
。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是
。
(5)C、N两元素形成的化合物形成的原子晶体,结构类似
金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是 。
(6)右图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为 。
B.【有机化学基础】
扑热息痛(学名对乙酸氨基酚)是生活中常用到的一种解热镇痛药。以苯为原料合成扑热息
痛的部分转化如下:
请回答下列问题:
(1)BC的反应类型为 ,D中官能团的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)1mol扑热息痛与足量溶液反应,理论上消耗的物质的量为 mol。
(4)实验证明B能够与溴水反应,试写出其反应的化学方程式 。
(5)扑热息痛有多种同分异构体,同时符合下列要求的同分异构体有 种。
①苯环上有两个对位取代基;②同于氨基酸。
选做题
从以下两道题中任选一道做。
1.光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有吡啶环(吡啶的结构式为,其性质类似于苯)的化合物Ⅱ作为中间体,实现了循环法制氢,示意图如下(仅列出部分反应条件):
(1)化合物Ⅱ的分子式为________________________________________。
(2)化合物Ⅰ合成方法如下(反应条件略,除化合物Ⅲ的结构未标明外,反应式已配平):
化合物Ⅲ的名称是_______________________。
(3)用化合物Ⅴ(结构式见下图)代替Ⅲ作原料,也能进行类似的上述反应,所得有机产物的结构式为____________________。
(4)下列说法正确的是________________(填字母)。
A.化合物Ⅴ的名称是间羟基苯甲醛,或2羟基苯甲醛
B.化合物Ⅰ具有还原性;Ⅱ具有氧化性,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都可发生水解反应
D.化合物Ⅴ遇三氯化铁显色,还可发生氧化反应,但不能发生还原反应
(5)吡啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2吡啶甲酸正丁酯(Ⅵ)的结构式见下图,其合成原料2吡啶甲酸的结构式为__________________;Ⅵ的同分异构体中,吡啶环上只有一个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体有____________________种。
Ⅵ
2.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外电子排布式为_____________________。
(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为________。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列说法正确的是_________________(填字母)。
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_____________________。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的______________(填“高”或“低”),请解释原因____________________________。
@@1. (1)C11H13NO4 (2)甲醛
(3)
(4)BC
(5) 12
右图所示为冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶胞。图中●位于大立方体顶点和面心,○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,▽图中●、○中的一种。
(1)图中●、○分别指代哪种粒子 、 ;大立方体的体心处▽所代表的是 。冰晶石在化工生产中的用途 。
(2)H2S和H2O2的主要物理性质比较如下:
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 |
H2S | 187 | 202 | 2.6 |
H2O2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因 ?
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。
写出铜原子价电子层的电子排布式 ,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有 (填元素符号)。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有 。实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是 。
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