12分）立方氮化硼（cBN）是一種自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度僅次于金剛石，但耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性以及鋼材加工等方面表現(xiàn)出比金剛石更加優(yōu)異的性能，具有巨大的應(yīng)用價值。由美國通用電氣公司溫托夫等人首次研制成功，隨后成為各國爭相研制的熱點，是超硬材料領(lǐng)域的最重要成就之一。

10-1 立方氮化硼由六方氮化硼（hBN）在高溫高壓下制備，六方氮化硼又稱“白石墨”，結(jié)構(gòu)和許多性質(zhì)與石墨類似，柔軟光滑，由如圖1所示的B、N平面層堆疊形成，沿c軸方向相鄰兩層的B、N原子投影重合，試畫出hBN的一個晶胞透視圖。

10-2 立方氮化硼（cBN）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，面心立方晶胞，晶胞參數(shù)α = 361.5 pm。在cBN晶體中B原子的堆積方式為______，B填充N的_____空隙

10-3 寶石工匠琢磨鉆石時，有些晶面特別難拋光，試推測立方氮化硼的那些晶面難拋光？為什么？_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

10-4 以知金剛石的晶胞參數(shù)α = 356.7 pm，通過計算說明立方氮化硼的硬度略小于金剛石的原因。

計算過程：_________________________________________________________________

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解釋原因：_________________________________________________________________

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（8分）隨著生活節(jié)奏的加快，學(xué)習(xí)、工作的壓力的增大，焦慮癥已經(jīng)成為了當(dāng)今社會危害人類身體健康的主要疾病。氟地西泮(Fludiazepam) 是一種常用的抗焦慮藥，其結(jié)構(gòu)式如下：它可由化合物A脫水而成，試以1，2，3為主要原料合成化合物A（要求寫出每步反應(yīng)的必要條件和產(chǎn)物）。

（10分）近年來發(fā)光材料應(yīng)用廣泛，基于發(fā)光的有機金屬配合物的電致發(fā)光器件作為新一代顯示器和傳感器所具有的良好性能引起了人們極大的興趣。金屬配合物的性質(zhì)介于有機物和無機物之間，具有有機物的高熒光量子效率的優(yōu)點，其穩(wěn)定性又可與無機化合物相媲美，被認為是最有前途的一類發(fā)光材料。下面是合成一種配體的路線，該產(chǎn)物與銅（Ⅱ）的配合物是一種可發(fā)藍光的發(fā)光材料，在電致發(fā)光器材方面有很好的應(yīng)用前景。

請寫出（A）~（D）各化合物的結(jié)構(gòu)式，如有立體結(jié)構(gòu)請用符號表明。

A：___________________________________________________________

B：___________________________________________________________

C：___________________________________________________________

D：___________________________________________________________

（12分）2009年4月甲型H1N1流感在墨西哥爆發(fā)，現(xiàn)疫情已蔓延至全球各地。美國疾病控制中心發(fā)表申明，目前雖然沒有專門針對甲型H1N1流感病毒的特效藥，但是從臨床治療的效果來看，由羅氏公司研制開發(fā)的神經(jīng)氨酸酶抑制劑達菲（oseltamivir）是目前公認的甲型H1N1流感治療的最有效藥物之一，可以大大減少并發(fā)癥（主要是氣管與支氣管炎、肺炎、咽炎等）的發(fā)生和抗生素的使用。以下是達菲的部分合成路線。

7-1 用系統(tǒng)命名法命名A（標明R、S構(gòu)型）；___________________________________

7-2 寫出B、C、D、E的結(jié)構(gòu)式（注意立體構(gòu)型）；

B：_____________C:_____________D：______________E：_________________

7-3 指出B到C的反應(yīng)類型；__________________________________

7-4 寫出E生成F時可能的副產(chǎn)物（F的同分異構(gòu)體）結(jié)構(gòu)式。

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（8分）化學(xué)耗氧量（Chemical Oxygen Demand，簡稱COD），是一個量度水體受污染程度的重要指標。它是指一定體積的水體中能被強氧化劑氧化的還原性物質(zhì)的量，但表示為氧化這些還原性物質(zhì)所需消耗的O₂的量（以mg?L^-1記）。由于廢水中的還原性物質(zhì)大部分是有機物，因此常將COD作為水質(zhì)是否受到有機物污染的依據(jù)。K₂Cr₂O₇法適合于工業(yè)廢水COD的測定，KMnO₄法適合于地表水、飲用水和生活污水等污染不十分嚴重的水體COD的測定。下面是用KMnO₄法測定水樣中COD的實驗：

6-1 KMnO₄溶液的標定：準確稱取0.1340 g基準物質(zhì)Na₂C₂O₄置于250 mL錐形瓶中，加入40 mL水，10 mL 3 mol?L^-1 H₂SO₄，加熱至75~85℃，趁熱用KMnO₄溶液進行滴定，直至滴定的溶液呈微紅色為終點，消耗KmnO₄溶液20.30 mL。寫出標定的反應(yīng)方程式，并計算KMnO₄溶液的準確濃度。

6-2 水樣中COD的測定：移取100 mL 水樣于錐形瓶中，加5 mL 3 mol?L^-1 H₂SO₄溶液，搖勻。加入10.00 mL KMnO₄溶液（即V₁），搖勻，立即放入沸水中加熱30 min。趁熱加入 10.00 mL Na₂C₂O₄標準溶液（即V）搖勻，立即用KMnO₄溶液滴定至溶液呈微紅色，記下KMnO₄溶液的消耗體積（即V₂）。列出計算COD（O₂，mg?L^-1）的計算式。

若Na₂C₂O₄標準溶液濃度為0.02500 mol?L^-1，返滴定過量Na₂C₂O₄消耗 KMnO₄溶液18.10 mL（即V₂），計算出COD值。

（10分）羥基亞乙基二磷酸（HEDPA，結(jié)構(gòu)式如右圖，可簡寫為H₄L）可在較寬的pH范圍內(nèi)與金屬離子或原子形成穩(wěn)定的配合物，是一種常用的配體，主要用作工業(yè)循環(huán)冷卻水的緩蝕阻垢劑和無氰電鍍的絡(luò)合劑，與¹⁸⁸Re所形成的¹⁸⁸Re-HEDPA可用于治療轉(zhuǎn)移性骨癌。HEDPA和Mn²⁺可在一定的pH值和Mn²⁺/HEDPA配比下形成配合物A，將該配合物加熱，在250℃以上樣品失重25.80%。脫水結(jié)束后對殘余物之進行元素分析。配合物A的元素含量為：Mn（15.74%）；C（6.88%）；H（4.62%）；O（55.01%）；P（17.77%）。 問：

4-1 根據(jù)元素分析數(shù)據(jù)，推證配合物A的分子式為_______________________________

4-2 畫出該配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，并在圖上注明HEDPA中哪些原子可為配位原子？（用*表示）

4-3 實驗測得配合物A的磁矩為6.12 μ₀，配合物未成對電子數(shù)為________，中心原子的雜化軌道類型是______________________________________________

4-4 如何將合成A的條件作修改，可得到多核配合物？并寫出2種該多核配合物的分子式。

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4-5 已知配合物[Mn(H₂O)₆]²⁺的d-d躍遷在400 nm -550 nm范圍內(nèi)有弱的吸收，配合物呈肉粉色；在水溶液中形成配合物Ⅱ后，中心離子的晶體場分裂能將發(fā)生怎樣的變化？觀察配合物的顏色明顯加深，為什么？

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（10分）硼砂是硼酸鹽類礦物中分布最廣的一種，為鹽湖的化學(xué)沉淀產(chǎn)物，多見于干涸的含硼鹽湖中，是提取硼和硼化合物的主要礦物原料。在冶金工業(yè)中，硼砂用于煅、焊接及金屬試驗，又是良好的熔劑。此外，還廣泛用于玻璃、陶瓷、醫(yī)藥、肥料、紡織等工業(yè)。

3-1 請根據(jù)圖示硼砂的結(jié)構(gòu)式，在圖上標出各硼原子的雜化類型。

3-2 硼砂水溶液具有緩沖作用，分析化學(xué)上常用來標定酸的濃度。試用硼砂濃度c和H₃BO₃的Ka來估算其水溶液的pH =________。

3-3 BF₃的幾何構(gòu)型為___________；離域π鍵為________；它是Lewis酸還是Lewis堿_______

3-4 B₃N₃H₆是苯的等電子體，俗稱“無機苯”。鋁與硼同族，也會形成類似的產(chǎn)物，用三甲基鋁[Al(CH₃)₃]₂和2,6-二甲基苯胺亦有可能合成類似的產(chǎn)物。試寫出產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式_________。 反應(yīng)過程中只會釋放出一種小分子___________________。

（4分）在探索生命奧秘的過程中，生物學(xué)家和化學(xué)家都做出了杰出的貢獻�？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)人體細胞中的大量元素有C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Cl、Mg等11種，它們?nèi)�部位于元素周期表中�?0號元素之內(nèi)，其他多種微量元素如Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、I、Se等也大多數(shù)位于第四周期。

2-1 在上述元素中，人體蛋白質(zhì)是由________等元素組成，核酸則是由______等元素組成。

2-2 科學(xué)家利用返回式航天器從某個小行星上收集回一些物質(zhì)樣本，經(jīng)過儀器分析，這些物質(zhì)中的主要元素組成及含量如下：

請根據(jù)上面內(nèi)容判斷，該物質(zhì)是不是小行星上的生物體的組成物質(zhì)？請說明理由。

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在研究酸雨造成的某地土壤的酸化問題時，需pH = 10.00 的碳酸鹽緩沖溶液，在500ml 0.20 mol/L 的NaHCO₃溶液中需加入___________g的碳酸鈉來配制1 L 的緩沖溶液。（已知H₂CO₃的pK₂ = 10.25）