青蒿素分子的结构测定-晶体在分子结构测定中的应用-高二化学(鲁科2019选择性必修2).docVIP

第3章不同聚集状态的物质与性质

微项目青蒿素分子的结构测定-晶体在分子结构测定中的应用

一、选择题（共3小题，每小题只有一个正确答案）

1．下列可用于判断某物质为晶体的方法是()

A．质谱法B．红外光谱法C．核磁共振法D．X射线衍射法

【答案】D

【解析】质谱法用于测定有机物的相对分子质量，不能判断某物质为晶体，A错误；红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键，不能判断某物质为晶体，B错误；核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目比，不能判断某物质为晶体，C错误；晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的微粒在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，可以鉴别晶体与非晶体，D正确。

2．南京理工大学团队成功合成了能在室温稳定存在的五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，经X射线衍射测得晶体结构，其局部结构如图所示(其中Neq\o\al(－,5)的立体结构是平面五元环)。下列说法正确的是()

A．所有N原子的价电子层均有孤对电子

B．氮氮键的键能：Neq\o\al(－,5)H2N－NH2

C．两种阳离子是等电子体

D．阴阳离子之间只存在离子键

【答案】B

【解析】NHeq\o\al(＋,4)中N原子N形成4个σ键，没有孤对电子，故A错误；N5中氮氮原子间除形成σ键外，还形成一个大π键，氮氮键的键能：Neq\o\al(－,5)H2N－NH2，故B正确；H3O＋、NHeq\o\al(＋,4)原子数不同，不是等电子体，故C错误；由图可知，除阴、阳离子间形成离子键外，氯离子与铵根离子中H原子、H3O＋中H原子与Neq\o\al(－,5)中N原子、NHeq\o\al(＋,4)中H原子与Neq\o\al(－,5)中N原子形成氢键，故D错误。

3．我国女科学家屠呦呦发现青蒿素(青蒿素的化学式：C15H22O5)，它是一种用于治疗疟疾的药物，曾经挽救了数百万人的生命，2015年获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素的叙述错误的是()

A．青蒿素的一个分子中含有42个原子

B．青蒿素能够治疗疟疾可能与结构中存在过氧基团有关

C．青蒿素的摩尔质量为282

D．青蒿素中碳元素的质量分数约为63.8%

【答案】C

【解析】由青蒿素的化学式可知，每个青蒿素分子中含有15个碳原子、22个氢原子和5个氧原子，共42个原子，故A正确；在青蒿素分子中含有过氧基团，其他含有酯基及醚键的物质不具有治疗疟疾的功能，而青蒿素可以，说明其能够治疗疟疾可能与结构中存在过氧基团有关，正确；青蒿素的相对分子质量为12×15＋1×22＋16×5＝282，故摩尔质量为282g·mol－1，故C错误；青蒿素中碳元素的质量分数为12×15÷282×100%≈63.8%，故D正确。

二、非选择题（共1小题）

4．用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如下图)，已知该晶体的密度为9.00g·cm－3，晶胞中该原子的配位数为________；Cu的原子半径为________cm(阿伏加德罗常数为NA，列出计算表达式，不用化简)。

【答案】12eq\f(\r(,2),4)×eq\r(3,\f(4×64,9.00×6.02×1023))

【解析】根据该晶胞示意图，该晶胞为面心立方，配位数为12；设晶胞的边长为acm，则a3·ρ·NA＝4×64，a＝eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))，面对角线为eq\r(,2)acm，面对角线的eq\f(1,4)为Cu原子半径，r＝eq\f(\r(,2),4)×eq\r(3,\f(4×64,9.00×6.02×1023))。