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物质结构与性质:等电子体原理是指两个或两个以上的分子(或离子),它们的原子数相同,分子(或离子)中价电子数也相同,这些分子(或离子)常具有相似的电子结构,相似的几何构型,而且有时在性质上也有许多相似之处.
(1)SiO32-、SO32-、NO3-三种离子是等电子体,三种离子的几何构型为________,其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能大小关系为________.
(2)C2O42-和________是等电子体,C2O42-离子具有较强的还原性,它能使酸性KMnO4溶液褪色,Mn原子在元素同期表中的位置是________,外围电子构型为________.
(3)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键,请举出相应的3个例子________(可以是分子或离子).每个分子或离子中含________个σ键,________个π键.
(4)过去生产上常以SiO2为催化剂的载体,它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体,在AlPO4中P为________配位氧.SiO2的晶胞可作如下推导:先将NaCl晶胞中的所有Cl-去掉,并将Na+全部换成Si原子,再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞,则一个硅的晶胞中有________个Si原子.再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有________个Si原子,________个O原子.
分子(或离子)的空间构型有直线形、角形、平面形、四面体形、三角锥形等。为了解释和预测分子的空间构型,科学家在归纳了已知分子的空间构型的基础上,提出一种简单的理论模型,其理论依据是:分子中的价电子对(包括成键电子对和孤对电子)由于相互排斥作用,而取向彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。对于ABm形分子(A为中心原子,B为配位原子),分子中的价电子对数(n)可以通过下式确定:
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| 分子构型 | AB2 | AB3 | AB2 | AB3 | AB4 |
| 价电子对数 | 2 | 3 | 4 | 4 | 4 |
| 几何构型 | 直线形 | 平面形 | 角形 | 三角锥形 | 四面体形 |
说明:①作为配位原子,氧原子、硫原子按不提供价电子计算;
②直线形分子中最少有3个原子,平面形分子中最少有4个原子。
(1)指出下面物质分子或离子的空间构型:PO43- ;CS2 ;AlBr3(共价分子) 。
(2)有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:
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(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式:
平面形分子 ,三角锥形分子 ,四面体形分子 。
(08黄桥中学模拟)【物质结构与性质】等电子体原理是指两个或两个以上的分子(或离子),它们的原子数相同,分子(或离子)中价电子数也相同,这些分子(或离子)常具有相似的电子结构,相似的几何构型,而且有时在性质上也有许多相似之处。
(1)SiO32-、SO32-、NO3-三种离子是等电子体,三种离子的几何构型为__________,其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能大小关系为_____________________。
(2)C2O42-和 是等电子体,C2O42-离子具有较强的还原性,它能使酸性KMnO4溶液褪色,Mn原子在元素同期表中的位置是__________,外围电子构型为__________。
(3)二原子14电子的等电子体共同特点是物质中都具有共价叁键,请举出相应的3个例子____________________(可以是分子或离子)。每个分子或离子中含_____个σ键,______个π键。
(4)过去生产上常以SiO2为催化剂的载体,它和近十几年来应用日广的AlPO4是等电子体,在AlPO4中 P为 配位氧。SiO2的晶胞可作如下推导:先将NaCl晶胞中的所有Cl-去掉,并将Na+全部换成Si原子,再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞,则一个硅的晶胞中有________个Si原子。再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有_______个Si原子,______个O原子。
(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 。
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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。
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