Question

【題目】鹽酸、硝酸、硫酸在工業生產中具有重要的作用。

（1）“王水”是濃鹽酸和濃峭酸按體積比3: l組成的混合物，“王水”溶金的原理為HNO3+3HCl=Cl2+NOCl+2H2O，金離子與氯離子形成AuCl4-離子，增強了金屬的還原能力。

① 試寫出金與王水反應生成H[AuCl4]的化學方程式：_________；其中AuCl4-的配位數是________;

② 已知：NOCl的熔點-645℃，沸點-5.5℃，NOCl固體的晶體類型是__________；

③ 組成NOCl分子的三種元素中，電負性N_____O（填“>”、“<”或“=”)；熔沸點H2O____NH3（填“>”、“<”或“=”)；與NH3互為等電子體的陽離子有________（寫出一種即可）。

（2）硝酸在有機反應中也有重要用途。TNT炸藥、苦味酸是硝酸與甲苯、苯酚發生取代反應制成的。其中甲苯分子中碳原子的雜化方式為______, 1mol甲苯分子中含有σ鍵的數目為_____；試解釋在水中苯酚溶解度大于甲苯的原因________。

（3）在硝酸工業中有一種重要金屬即為Cu，CuCl晶胞結構如圖所示。已知該晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數為NA，則該晶胞邊長為_______pm （只寫計算式）。

Answer 1

【答案】 Au + HNO3+ 4HCl= H[AuCl4]+NO+2H2O 4 分子晶體 ＜ > H3O+ sp2、sp3 15NA 苯酚和水分子中都有羥基且苯酚與水分子之間可形成氫鍵

【解析】試題分析：(l)①硝酸具有強氧化性，金與王水反應生成H[AuCl4]和NO、H2O；配合物或晶體中一個微粒周圍最近鄰的微粒數稱為配位數；

②根據熔沸點低分析NOCl晶體類型；

③ 組成NOCl分子的三種元素中，同周期從左到右電負性增大；NH3中氫鍵強度小數量少（1）；水中氫鍵強度大，可以形成的氫鍵數量多（2）；等電子體是原子數相同、價電子數也相同的分子或離子。

（2）甲苯分子中，甲基上碳原子是單鍵碳、苯環上碳原子為平面結構；任意2個成鍵原子之間都有1個σ鍵；苯酚和水分子中都有羥基且苯酚與水分子之間可形成氫鍵。

(3）根據均攤原則計算CuCl晶胞中含有Cu、Cl原子數，根據 計算晶胞邊長。

解析：(l)①硝酸具有強氧化性，金與王水反應生成H[AuCl4]和NO、H2O，反應方程式為Au + HNO3+ 4HCl= H[AuCl4]+NO+2H2O；配合物或晶體中一個微粒周圍最近鄰的微粒數稱為配位數，AuCl4-中Au原子周圍有4個Cl原子，配位數是4；

②NOCl熔沸點低，所以 NOCl 屬于分子晶體；

③同周期從左到右電負性增大，電負性N<O；NH3中氫鍵強度小數量少(1)，水中氫鍵強度大，可以形成的氫鍵數量多(2)，熔沸點H2O>NH3；等電子體是原子數相同、價電子數也相同的分子或離子，與NH3互為等電子體的陽離子有H3O+。

（2）甲苯分子中，甲基上碳原子是單鍵碳、苯環上碳原子為平面結構，所以甲苯分子中碳原子的雜化方式為sp2、sp3；任意2個成鍵原子之間都有1個σ鍵，所以1個甲苯分子中含有15個σ鍵，1mol甲苯分子中含有σ鍵的數目為15 NA；苯酚和水分子中都有羥基且苯酚與水分子之間可形成 氫鍵，所以在水中苯酚溶解度大于甲苯。

(3）根據均攤原則CuCl晶胞中含有Cu原子數4個、Cl原子數 ，設晶胞邊長為a pm， 1mol晶胞的質量為99.5×4g，體積為 ，根據， ，a=。