Question

【题目】盐酸、硝酸、硫酸在工业生产中具有重要的作用。

（1）“王水”是浓盐酸和浓峭酸按体积比3: l组成的混合物，“王水”溶金的原理为HNO3+3HCl=Cl2+NOCl+2H2O，金离子与氯离子形成AuCl4-离子，增强了金属的还原能力。

① 试写出金与王水反应生成H[AuCl4]的化学方程式：_________；其中AuCl4-的配位数是________;

② 已知：NOCl的熔点-645℃，沸点-5.5℃，NOCl固体的晶体类型是__________；

③ 组成NOCl分子的三种元素中，电负性N_____O（填“>”、“<”或“=”)；熔沸点H2O____NH3（填“>”、“<”或“=”)；与NH3互为等电子体的阳离子有________（写出一种即可）。

（2）硝酸在有机反应中也有重要用途。TNT炸药、苦味酸是硝酸与甲苯、苯酚发生取代反应制成的。其中甲苯分子中碳原子的杂化方式为______, 1mol甲苯分子中含有σ键的数目为_____；试解释在水中苯酚溶解度大于甲苯的原因________。

（3）在硝酸工业中有一种重要金属即为Cu，CuCl晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞边长为_______pm （只写计算式）。

Answer 1

【答案】 Au + HNO3+ 4HCl= H[AuCl4]+NO+2H2O 4 分子晶体 ＜ > H3O+ sp2、sp3 15NA 苯酚和水分子中都有羟基且苯酚与水分子之间可形成氢键

【解析】试题分析：(l)①硝酸具有强氧化性，金与王水反应生成H[AuCl4]和NO、H2O；配合物或晶体中一个微粒周围最近邻的微粒数称为配位数；

②根据熔沸点低分析NOCl晶体类型；

③ 组成NOCl分子的三种元素中，同周期从左到右电负性增大；NH3中氢键强度小数量少（1）；水中氢键强度大，可以形成的氢键数量多（2）；等电子体是原子数相同、价电子数也相同的分子或离子。

（2）甲苯分子中，甲基上碳原子是单键碳、苯环上碳原子为平面结构；任意2个成键原子之间都有1个σ键；苯酚和水分子中都有羟基且苯酚与水分子之间可形成氢键。

(3）根据均摊原则计算CuCl晶胞中含有Cu、Cl原子数，根据 计算晶胞边长。

解析：(l)①硝酸具有强氧化性，金与王水反应生成H[AuCl4]和NO、H2O，反应方程式为Au + HNO3+ 4HCl= H[AuCl4]+NO+2H2O；配合物或晶体中一个微粒周围最近邻的微粒数称为配位数，AuCl4-中Au原子周围有4个Cl原子，配位数是4；

②NOCl熔沸点低，所以 NOCl 属于分子晶体；

③同周期从左到右电负性增大，电负性N<O；NH3中氢键强度小数量少(1)，水中氢键强度大，可以形成的氢键数量多(2)，熔沸点H2O>NH3；等电子体是原子数相同、价电子数也相同的分子或离子，与NH3互为等电子体的阳离子有H3O+。

（2）甲苯分子中，甲基上碳原子是单键碳、苯环上碳原子为平面结构，所以甲苯分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3；任意2个成键原子之间都有1个σ键，所以1个甲苯分子中含有15个σ键，1mol甲苯分子中含有σ键的数目为15 NA；苯酚和水分子中都有羟基且苯酚与水分子之间可形成 氢键，所以在水中苯酚溶解度大于甲苯。

(3）根据均摊原则CuCl晶胞中含有Cu原子数4个、Cl原子数 ，设晶胞边长为a pm， 1mol晶胞的质量为99.5×4g，体积为 ，根据， ，a=。