第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(二)

第6题 题目（14分） 六亚甲基四胺（HMTA）是一个与金刚烷的结构类似的杂环多面体化合物.广泛应用于有机合成、染料和医药等工业中.HMTA晶体是一种电光材料,其折射率可被外电场改变,在激光技术中具有广泛应用.该晶体属于立方晶系,正当晶胞参数a=7.02×102pm.晶体结构的正视图如下图所示,其中右侧是沿a方向的投影.

第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)

钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。6-1研究者制得一种含混合配体的Ru(II)配合物[Ru(bpy)n(phen)3?n](ClO4)2(配体结构如下图)。元素分析结果给出C、H、N的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。磁性测量表明该配合物呈抗磁性。6-1-1推算配合物化学式中的n值。6-1-2写出中心钌原子的杂化轨道类型。6-2利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为[Ru3O2(NH3)14]Cl6，由[Ru(NH3)6]Cl3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为6配位且无金属-金属键。6-2-1写出生成钌红阳离子的反应方程式。6-2-2画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。6-2-3写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。6-2-4经测定，钌红阳离子中Ru―O键长为187 pm，远小于其单键键长。对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由d和p轨道重叠形成的多中心π键。画出多中心π键的原子轨道重叠示意图。

第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)

详细分析并解答了第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题。对于每一道题目,我们都给出了详尽的讨论,引导读者综合运用所学的化学知识,通过推理、演算、论证等方法顺利解题。对于特定的题目,我们还给出了相关的科学背景介绍与知识拓展,鼓励读者了解题目背后的科学思想,感受化学学习与科研的乐趣。

第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(一)

详细分析并解答了第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题。对于每一道题目,我们都给出了详尽的讨论,引导读者综合运用所学的化学知识,通过推理、演算、论证等方法顺利解题。对于特定的题目,我们还给出了相关的科学背景介绍与知识拓展,鼓励读者了解题目背后的科学思想,感受化学学习与科研的乐趣。