Question

11．2015年10月中國藥學家屠呦呦因發現青蒿素（一種用于治療瘧疾的藥物）而獲得諾貝爾生理醫學獎．青蒿素（C₁₅H₂₂O₅）的結構如圖1所示．請回答下列問題：

（1）組成青蒿素的三種元素電負性由大到小排序是O＞C＞H，在基態O原子中，核外存在3對自旋相反的電子． 
（2）下列關于青蒿素的說法正確的是a（填序號）．
a．青蒿素中既存在極性鍵又存在非極性鍵
b．在青蒿素分子中，所有碳原子均處于同一平面
c．圖中數字標識的五個碳原子均只以σ鍵與其它原子成鍵
（3）在確定青蒿素結構的過程中，可采用NaBH₄作為還原劑，其制備方法為：4NaH+B（OCH₃）₃→NaBH₄+3CH₃ONa
①NaH為離子晶體，如圖2是NaH晶胞結構，則NaH晶體的配位數是6，若晶胞棱長為a則Na原子間最小核間距為$\frac{\sqrt{2}}{2}$a．
②B（OCH₃）₃中B采用的雜化類型是sp²．寫出兩個與B（OCH₃）₃具有相同空間構型的分子或離子SO₃、CO₃^2-．
③NaBH₄結構如圖3所示．結構中存在的作用力有離子鍵、配位鍵、共價鍵．

Answer 1

分析 （1）組成青蒿素的三種元素為H、C、O，根據電負性的遞變規律判斷電負性的大小順序；在基態O原子中，核外有8的電子，其中有3個軌道有成對電子；
（2）a．青蒿素中存在O-O鍵、C-C鍵，為非極性鍵，C-O、C-H鍵為極性鍵；
b．含有飽和碳原子，具有烷烴的結構；
c．C=O鍵含有π鍵；
（3）①NaH為離子晶體，NaH晶體中每個鈉離子周圍有6個氫負離子，若晶胞棱長為a，則Na原子間最小核間距為$\frac{\sqrt{2}}{2}$a；
②B（OCH₃）₃中B與3個O原子成鍵，B（OCH₃）₃的相同空間構型平面三角形；
③NaBH₄存在離子鍵、配位鍵和共價鍵．

解答 解：（1）組成青蒿素的三種元素為H、C、O，元素的非金屬性越強，電負性越強，非金屬性：O＞C＞H，則H、C、O三種元素的電負性由大到小的順序是O＞C＞H，；在基態O原子中，核外有8的電子，其中有3個軌道有成對電子，則核外存在3對自旋相反的電子，
故答案為：O＞C＞H；3；
（2）a．青蒿素中存在O-O鍵、C-C鍵，為非極性鍵，C-O、C-H鍵為極性鍵，故a正確；
b．含有飽和碳原子，具有烷烴的結構，則所有碳原子不處于同一平面，故b錯誤；
c．C=O鍵含有π鍵，故c錯誤；
故答案為：a；
（3）①NaH為離子晶體，NaH晶體中每個鈉離子周圍有6個氫負離子，若晶胞棱長為a，則Na原子間最小核間距為$\frac{\sqrt{2}}{2}$a，
故答案為：離子； 6；$\frac{\sqrt{2}}{2}$a；
②B（OCH₃）₃中B與3個O原子成鍵，為sp²雜化，B（OCH₃）₃的相同空間構型平面三角形，與B（OCH₃）₃具有相同空間構型的分子或離子可為SO₃、CO₃^2-，
故答案為：sp²；SO₃、CO₃^2-；
③B原子核最外層有3個電子，NaBH₄存在離子鍵、配位鍵和共價鍵，故答案為：離子鍵、配位鍵、共價鍵．

點評 本題考查較為綜合，涉及有機物的結構和性質，以及晶胞的計算、離子構型等知識，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，難度不大．