大学化学, 2018, 33(5): 83-92 doi: 10.3866/PKU.DXHX2018020102

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第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(二)

常泰维,, 戴昱民, 方润亭, 李宇轩, 马亦然, 孙泽昊, 王泽淳, 曾承禹, 张宇婷

第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(二)

常 泰维,, 戴 昱民, 方 润亭, 李 宇轩, 马 亦然, 孙 泽昊, 王 泽淳, 曾 承禹, 张 宇婷

通讯作者: 常泰维, Email: ctw@pku.edu.cn

收稿日期: 2018-02-6   接受日期: 2018-02-8  

Received: 2018-02-6   Accepted: 2018-02-8  

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常泰维, 戴昱民, 方润亭, 李宇轩, 马亦然, 孙泽昊, 王泽淳, 曾承禹, 张宇婷. 第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(二). 大学化学[J], 2018, 33(5): 83-92 doi:10.3866/PKU.DXHX2018020102

常 泰维, 戴 昱民, 方 润亭, 李 宇轩, 马 亦然, 孙 泽昊, 王 泽淳, 曾 承禹, 张 宇婷. 第31届中国化学奥林匹克(决赛)试题解析(二). University Chemistry[J], 2018, 33(5): 83-92 doi:10.3866/PKU.DXHX2018020102

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 × 102 pm。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。

6-1 画出HMTA分子的结构图;说明其最高对称轴的名称、方位和数目。

6-2-1 指出HMTA晶体中作周期性重复的最小结构单元;说明1个正当晶胞中有多少个这样的结构单元。

6-2-2 写出该晶体最高对称轴的名称或记号、方向,以及特征对称元素的名称和取向。

6-3 晶体的宏观对称性与构成该晶体的分子的对称性是否完全相同?从下列物质中选择实例说明:HMTA、CO2、(NH2)2CO、Fe(C5H5)2、C6H6、C60

6-4-1 指出HMTA晶体的点阵型式;说明该点阵的轴次最高的对称轴及其方向。

6-4-2 假设左图所示的正当晶胞中心的分子取向不同于顶点的分子,晶体的点阵型式是什么?

6-4-3 计算每个正当晶胞中C―H⋯N氢键的数目。

6-4-4 从结构化学角度简述该晶体格外稳定的原因。

6-5 计算HMTA晶体的密度ρ

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参考文献

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