1 . 生命体中，各种物质的结构和功能都与基础化学密切相关。磷脂和蛋白质就是其中的重要代表。
(1)磷脂双层膜是由两亲性的磷脂分子以“尾部朝里，头朝外”的方式组成的双层膜结构，它起到对细胞进行包裹保护以及对物质进行选择性传递的作用。构成该双层膜结构的磷脂分子和磷脂双层膜结构的示意图以及其相关的脂质体如图所示。
   
①依据磷脂双层膜结构的特征，解释为什么水溶液中的离子无法自由通过磷脂双层膜_____。
②细胞膜是由磷脂双层膜组成，由于细胞内外离子浓度分布的不均匀性，造成了膜两边形成了一定的电势差，被称为膜电位。由离子Aⁿ⁺浓差形成的膜电位(定义细胞外的电势为零)可以通过如下方程计算：
神经元细胞内和细胞外的钠离子和钾离子浓度分别为，，。，，计算37.0°C下此种细胞的膜电位(注明正负)_____。
③在水溶液中，磷脂双层膜会自发卷曲成球形，该结构被称为脂质体，其结构如7-1中之图所示。通过测量脂质体在不同粘度溶液中自由扩散运动的扩散系数(D)，可以计算得到其粒径。自由扩散运动符合布朗运动规律，遵循Stokes-Einstein方程，有d=k_B77(3πηD)，其中d为脂质体直径，η是溶液粘度(单位为cp，)。20.0℃下测得某脂质体在不同粘度溶液中的扩散系数如表所示，计算其直径(忽咯磷脂双层膜厚度)_____。
某脂质体在不同粘度溶液中的扩散速率

D(μm2·s-1)	η(cp)
0.389	7.18
0.281	9.85
0.188	14.1
0.146	20.8
0.091	33.5

④称取725.6mg磷脂分子(式盘786.1)，制备成1.000mL脂质体水溶液。取10.00μL该溶液，测得其中含有1.12×10^l4个脂质体颗粒。直径为100nm。假设所有磷脂分子都形成了脂质体，计算脂质体外表面磷脂分子的排布密度(单位：个·m^-2)_____。
(2)某蛋白质可发生可逆的二聚化反应，2M(单体)=D(二聚体)。pH=7.5时，测得该二聚化反应在15°C，30°C，40°C下的平衡常数均为。假设二聚反应的焓变与熵变均与温度无关。
①计算在pH=7.5和体温37.0°C下二聚反应的标准摩尔焓变(单位：kJ·mo1^-1)与熵变(单位：K·mol^-1)_____。
②指明反应是焓驱动反应还是熵驱动反应，解释上述二聚反应熵变化的原因_____。
有机部分缩写：
Ac：乙酰基r。Bn：苄基(苯甲基)：Bu：丁基；Cy：环已基；equiv：当量；Et：乙基；Me：甲基；OTf：三氟甲磺酰基；Ph：苯基；。R：烷基；TBS：tBuMeySi-；THF：四氢呋喃；TMS：三甲基硅基；Ts：对甲苯磺酰基。

2 . 对题目(1)至(5)所提问题进行判断并提供合理解释。对题目(6)和(7)则按所给条件和要求解答。
(1)丙酮和六氟丙酮中哪个分子偶极矩更大_____。
(2)2，4-戊二酮的烯醇含量在水中还是在正己烷中高？将溶剂水换成二甲亚砜，2，4-戊酮的pK_a是降低还是升高_____。
(3)(2E，4Z，6E)-辛-2，4，6-三烯在光照下关环后两个甲基是顺式的还是反式的？_____。
(4)乙酸乙酯、乙酰氯、N，N-二甲基乙酰胶中哪个化合物a-氢酸性最强？_____。
(5)吡啶和六氢吡啶中哪个分子偶极矩更大？_____。
(6)2-氟-5-三氟甲基吡啶与乙醇钠/乙醇的反应速率要比2，5-二氟吡啶快得多。为什么？_____。
(7)下表中列出酰肢化反应中常用的一些活化试剂。画出RCOOH被以下等量试剂活化后的中间体结构式(接下来与胺反应形成酰胺)_____。

8-7-1PPh3，CBrCl3	8-7-2CyN=C=NCy	8-7-3(CH3CO)2O
8-7-4	8-7-5	8-7-6

3 . MAX相是-大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中M为Ti、V、Nb等前过渡金属，X为碳或氮，A为Al、Sn、Ge、Sb等p区元素。MAX的结构中，M原子形成理想的密置层，M层之间采取密堆积(可连续分布)与简单六方堆积(通常以单层呈现)按一定方式有序堆叠形成三维结构。结构中，X填充在M层密堆积形成的所有八面体空隙中，A则有序占据M层简单六方堆积所形成空隙的一半，将其中的A元素选择性除去，可以分离得到二维的层状结构，称为MXene．MXene层中，最外层M可进一步与卤素、羟基等-1价端基T按1：1结合，形成端基T功能化的MXene(T-MXene)。因此，MXene的组成和结构多样且可调控，是当前二维材料的研究热点。
(1)若MAX相中，M和A的原子数比为n，写出MAX相(O)、二维MXene层(P)和T-MXene(Q)的组成通式。Q中T为-1价端基_____。
(2)某碳化物MAX相TI_AI，C结构属六方晶系，Ti层的排列方式为ABCCBAABCCBA。
①写出Ti_xAl_yC_z晶胞的组成_____。
②已知Ti_xAl_yC_z晶胞参数a=0.306nm，c=1.856nm。将M层密堆积形成的八面体近似为正八面体，计算简单六方排布相邻层的间距d(单位：m)_____。
③Ti_xAl_yC_z结构中，碳原子处在Ti密堆积形成的八面体中心。若将晶胞原点选在处于堆积中B层的Ti上，此时所有的Al恰好均处在c轴上。写出晶胞中所有碳原子的坐标参数_____。
④将Ti_xAl_yC_z在HF溶液中超声处理，可选择性去除其中的Al层，得到二维结构的MXene片层Ti_xC_x(反应1)，Ti_xC_x进一步步与F-反应，形成F-MXene(反应2)。写出反应1和2的化学方程式_____。
⑤T-MXene的性质与端基T密切相关。利用熔融ZnCl₂与Ti_xAl_yC_z在550°C反应5h，可以得到Cl为端基的CI-MXene(反应3)。将Cl-MXene在CsCI-KCl-LiCl混合熔盐与Li₂Se反应18h，可以得到端基为Se的Se-MXene(反应4)。写出反应3和4的化学方程式_____。
⑥对于6-2-4中用HF水溶液处理得到的F-MXene，能否发生与6-2-5中反应4类似的反应？简述原因_____。
生命体中，各种物质的结构和功能都与基础化学密切相关。磷脂和蛋白质就是其中的重要代表。

4 . 同为常见小分子，NO星光熠熠，H₂S却臭名昭著。然而，近期研究发现，在生命体系中NO与H₂S窃窃私语。研究二者的相互作用对于解开生命起源、理解生理过程的奥秘至关重要。NO与H₂S之间的反应及产物非常复杂，这里我们一起关注一些重要的基本问题。
(1)早在19世纪，NO与H₂S的反应就受到关注。依赖于反应条件甚至容器(表面可能作为催化剂)，可以得到多种产物。最简单的一种就是产物中出现两种单质(反应1)，而反应过程出现笑气也是绕不开的步骤(反应2)，条件适当的时候，还会产生硫化铵(反应3)。写出反应1-3的方程式_____。
(2)研究发现，HNO、HSNO、HSSNO、HS₂^-等均是生理过程的关键物种，可由NO与H₂S作用产生。
①HSNO(A)表达式给出的原子次序就是其连接方式。画出A及其共轭碱(B)的Lewis结构式(要求最稳定的形式)_____。
②尽管A是最稳定的形式，但是通过低温下光解反应，也可以得到其他键合方式不同的异构体。画出A所有其他合理异构体的骨架结构_____。
③据信SSNO^-参与多个生理过程。其中涉及SSNO^-形成及变化的可能反应及热力学常数
如下：

计算298K下HSSNO的酸解离常数K_a_____。
(3)为理解佥属离子在相关过程的作用，开展了如下研究：空气中，在络离子A([Ru(EDTA)(OH)]^2-，EDTA为乙二胺四乙酸根)的溶液中，加入NaHS溶液并充分搅拌，溶液变为蓝绿色，对应于双核络离子B的生成(反应4)。分别取A和B的溶液，在惰性气体保护下，加入被NO饱和的磷酸盐缓冲液(pH=8.2)，充分反应，A转化为C，B转化为D(反应5)。借助于质谱分析，计算出四个络离子的式量分别为A：406.3，B：842.7，C：419.3，D：451.4.磁性测量发现，C为抗磁性，D为顺磁性。
①写出络离子B、C、D的结构简式_____。
②写出反应4和5的离子方程式_____。
③画出C和D中佥属离子d轨道在八面体场(近似看作正八面体)中的分裂图并给出d电子排布_____。

5 . 镓的化合物
(1)半导体工业中通过刻蚀制造微纳结构，GaN是重要的半导体材料，通常采用含氯气体在放电条件下进行刻蚀。写出利用Ar-Cl₂混合气体放电刻蚀GaN的化学方程式_____。
(2)金属镓熔点很低但沸点很高其中存在二聚体Ga．1990年，科学家将液态Ga和l₂在甲苯中超声处理，得到了组成为Gal的物质。该物质中含有多种不同氧化态的Ga，具有两种可能的结构，分子式分别为Ga₄I₄(A)和Ga₆I₆(B)，二者对应的阴离子分别为C和D，两种阴离子均由Ga和I构成且其中所有原子的价层均满足8电子。写出示出A和B组成特点的结构笱式并标出Ga的氧化态_____，画出C和D的结构_____。
   
(3)GaI常用于合成低价Ga的化合物。将GaI与Ar’Li(Ar’基如图所示，解答中直接采用简写Ar’)在-78℃的甲苯溶液中反应，得到晶体E，E中含有2个Ga原子：E在乙醚溶液中与金属钠反应得到晶体F，X射线晶体学表明，F中的Ga-Ga键长比E中短0.028nm。关于F中Ga-Ga的键级历史上曾有过争议，其中一种观点认为，F中的Ca价层满足8电子。基于该观点，画出E和F的结构式_____。

6 . 非水溶剂中的电极电势与热力学
随着金属有机化学的发展和锂离子电池的应用，非水体系的电化学研究越来越深入。水溶液中，以标准氢电极电势(SHE)为零点。在非水体系中，通常选用二茂铁(简写为Fc)与其氧化态(表示为)组成的电对(表示为)作为内标，(对SHE)。电对的利用，有效解决了有机溶剂中物质的电极电势、酸碱解离常数等参数测定的问题。25℃，在水溶液(aq)和乙腈中(MeCN)中得到如下数据：

电极反应(solv指溶剂)	对SHE	对
(1)	0	-0.028
(2)	＋1.23	＋1.21
(3)	0.54	-0.14
(4)	-	-0.48

(1)分别计算水溶液和乙腈溶液中的标准电池电动势_____、_________。
(2)计算水溶于乙腈过程的标准摩尔Gibbs自由能变_____。
(3)乙腈溶液中保持和均为标态，反应(2)的电极电势随浓度发生变化：。在0.10mol/LHCl的乙腈溶液中，测得上述反应的电极电势为0.92V。计算HCl在乙腈中的解离常数Ka=________。
(4)计算在25℃的乙腈溶液中，与反应的平衡常数______。

7 . “”的氢化物
尽管“”不稳定，但在储氢材料的探索中得到了其稳定的具有客观储氢量的氢化物。这种氢化物结构属立方晶系，面心立方点阵，晶胞参数，晶胞如图所示(氢未示出)。可以认为，结构中，Fe原子采取立方密堆积，Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe的周围，H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的(要求：以下凡涉及计算的，结果均保留三位有效数字)

(1)写出该氢化物的化学式_________，晶胞中H原子的总数m=_______。
(2)计算键长______、键长______、最短距离______；写出与Mg配位的H原子数n=______。
(3)计算该氢化物中氢的密度=_____(单位：)及标况(，273K)下氢气密度=_____，给出二者的比值R=_______。
(4)判断下列说法是否合理，给出正确的选项。(a)正确；(b)错误。
①在描述结构时，可以认为镁原子和氢原子共同形成立方密堆积：______
②结构中，铁原子占据全部由氢原子形成的八面体空隙的一半且交替分布：______。

8 . 某合作学习小组在实验室进行了由食盐制备纯碱的实验探究。请回答下列实验方案中的有关问题：
(1)制备原理：饱和氯化钠与碳酸氢铵反应得碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠分解得到纯碱。反应为___(写化学方程式)。
制备碳酸氢钠有以下三种方案，其中最好的方案是___(填方案代号)。
方案A：分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中；
方案B：将二氧化碳通入含大量氨的饱和食盐水中；
方案C：将氨气通入含二氧化碳的饱和食盐水中。
(2)制备流程：
配制含氨的饱和食盐水→配制二氧化碳→制备碳酸氢钠→制备碳酸钠
实验中使用的部分简易装置如图所示：

其中装置乙的作用为___，装置丙的作用为___；实验中在装置乙丙之间还应连接制备碳酸氢钠的装置，且反应温度控制在30-35℃，请在答题卡上方框内画出该装置的简易图示___。实验的最后一步是将碳酸氢钠晶体转移到___中，加热至无水蒸气逸出既得碳酸钠。
(3)实验探究：制备碳酸氢钠的温度要控制在30-35℃，其理由是____。
本方法制得的纯碱中可能含有氯化钠，请设计检验实验方案，完成表中内容。

实验步骤	实验现象与结论
___	___

9 . 某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组对该催化剂中铁元素的价态进行了探究。请回答下列实验方案中的有关问题：
(一)实验仪器与试剂
仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；
试剂：3mol·L^-1H₂SO₄、6mol·L^-1HNO₃、0.01mol·L^-1KMnO₄、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。
(二)实验原理
Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液紫色褪去；Fe³⁺溶液中滴加KSCN溶液变红色。
(1)一位同学将少许样品溶于稀硝酸中，取少许溶液滴加KSCN溶液后出现红色。由此得出为铁元素为+3价的结论。该结论是否合理并说明理由___。
(三)实验设计
(2)提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素全部为+3价；
假设2：催化剂中铁元素全部为+2价；
假设3：___。
(3)设计实验证明假设。请完成下表中的实验操作步骤，预期现象与结论。

实验操作步骤	预期现象与结论
步骤1：用滴管取一定量3mol·L-1H2SO4于试管中，___数分钟以出去溶于其中的氧气。	无明显现象
步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入除氧的3mol·L-1H2SO4，并加热，充分反应后得A溶液。	固体溶解，溶液颜色发生变化
步骤3：取少许A溶液于试管中___	若溶液不呈红色，则假设2成立；若___
步骤4：另取少许A溶液于试管中，___	结合③，若___