Question

青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体，双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物，抗疟疾疗效优于青蒿素，请回答下列问题：

(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________，画出基态O原子的价电子排布图__________。

(2)一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。

(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH₄)还原青蒿素．硼氢化物的合成方法有：

2LiH+B₂H₆=2LiBH₄； 4NaH+BF₃═NaBH₄+3NaF

①写出BH₄^﹣的等电子体_________（分子、离子各写一种）；

②B₂H₆分子结构如图，2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键，中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”，它们连接了2个B原子．则B₂H₆分子中有______种共价键，B原子的杂化方式为________ ；

③NaBH₄的阴离子中一个B原子能形成4个共价键，而冰晶石(Na₃AlF₆)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键，原因是______________；

④NaH的晶胞如图，则NaH晶体中阳离子的配位数是_________；设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切，求阴、阳离子的半径比=__________。

Answer

O>C>H 7 CH4、NH4+ 2 sp2 B原子价电子层上没有d轨道，Al原子价电子层上有d轨道 6 0.414

【解析】本题考查《物质结构》电负性、核外电子排布图、等电子体、杂化类型、晶胞等，从基础知识入手，（1）青蒿素中含有的元素是H、C、O，非金属性越强，电负性越强，电负性强弱顺序是O>C>H，价电子对主族元素来说，是最外层电子，O原子价电子6个电子，每一个轨道最多容纳2个电子，自旋方向相反，优先单独占据一个轨道，自旋方向相同，其价电子排布图为；（2）手性碳原子是连有4个不同的原子或原子团，

因此青蒿素有7个手性碳原子；（3）①等电子体：原子总数相同，价电子总数相同的微粒互称，BH4－中含有5个电子，价电子总数为8，等电子体为CH4、NH4＋等；②一个B形成3个B－H键，另一个B－H键是配位键，因此有2种共价键，B的有3个σ键，无孤电子对，因此杂化类型为sp2；③B原子价电子层上没有d轨道，Al原子价电子层上有d轨道；④离子晶体中配位数是异性离子的个数，Na＋的配位数为6，晶胞中阴阳离子为刚性球体且恰好相切，设晶胞的边长为a，图应是：，阴阳离子最近距离为a/2，阳离子半径是面对角线的1/4，阳离子半径为a/4，阴离子半径为a/2－a/4，=（a/2－a/4）/a/4=0.414。

点睛：本题考查选修3《物质结构》，本题的难点是阴离子半径与阳离子半径比值的计算，此题需要学会根据晶胞的结构画出剖面图，利用数学方法解决问题；等电子体的判断， 一般是加或减，如本题BH4－，在B的质子数上加上所带电荷数为C，即CH4，在加一个质子数，为N，确保价电子总数相等，需要再减去一个电子，即NH4＋，或者找同一主族。