酸碱理论与非水溶液
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第一章酸碱理论与非水溶液化学【补充习题及答案】1.写出下列酸的共轭碱的化学式:(a)HCN,(b)HCO3-,(c)N2H5+,(d)C2H5OH,(e)HNO3答案:(a)CN-;(b)CO32-;(c)N2H4;(d)C2H5O-;(e)NO3-。
2.写出下列碱的共轭酸的化学式:(a)HC2H3O2,(b)HCO3-,(c)C5H5N,(d)N2H5+,(e)OH-答案:(a)H2C2H3O2+;(b)H2CO3;(e)H2O;(c)C5H5NH+;(d)N2H62+。
3.按质子理论判断下列物质在水溶液中哪些是酸,哪些是碱,哪些既是酸又是碱。
[Al(H2O)4]3+,HS-,CO32-,H2PO4-,NH3,HSO4-,NO2-,HCl,Ac-,OH-,H2O。
答案:酸:[Al(H2O)4]3+,HCl碱:CO32-,NH3,NO2-,Ac-,OH-既是酸又是碱:HS-,H2PO4-,HSO4-,H2O4.请指出H2CO3、H3BO3、HClO、HClO3、HNO3和H2SO3的酸性强弱程度。
答案:H2CO3和H2SO3:m=1,弱酸;H3BO3和HClO:m=0,很弱的酸;HClO3和HNO3:m=2,强酸。
5.HAc在下列哪种溶剂中电离常数最大,在哪种溶剂电离常数最小,为什么?(1)液氨,(2)液态氢氟酸,(3)水答案:HAc在液氨中的电离常数最大,在液态氢氟酸中的电离常数最小。
因为液氨是碱性溶剂,结合质子的能力最强,使HAc的电离程度最大;液态氢氟酸是酸性溶剂,并且酸性比水强,结合质子的能力最弱,使HAc的电离程度最小。
6.试从软硬酸碱反应规则说明以下事实:(1)HF较HI稳定,(2)AgI溶解度小于AgF,(3)天然铜矿多为硫化物而不是氧化物。
答案:(1)由于H+是硬酸,F-是硬碱,I-是软碱,所以硬酸-硬碱结合的HF较硬酸-软碱结合的HI稳定。
(2)AgI属于软酸-软碱结合,而AgF属于软酸-硬碱结合,所以前者较后者难溶。
第一章酸碱理论与非水溶液化学>>学习单元1 酸碱概念1、NH4+的共轭碱是(B)。
(A) OH-(B) NH3(C)NH2-(D) NH2-提示:由质子理论定义: NH4+(酸) H++NH3(碱),故选B。
2、在反应BF3 + NH3 F3BNH3中,BF3为(D)。
(A) Arrhenius碱(B) Br nsted酸(C) Lewis碱(D) Lewis酸提示:B具有缺电子性,可以接受孤对电子,故为Lewis酸。
3、根据酸碱的溶剂理论,在液态 SO2体系中的碱是( B )。
(A) SOCl2(B) Na2SO3(C) Na2SO4(D) PCl3 提示:2SO2 SO2+ SO32-,能生成溶剂阴离子的是Na2SO3,故选B。
为什么Fe3+与F-形成的配合物的稳定性大于Fe3+与Cl-形成的配合物的稳定性?酸碱定义:电负性较小的路易斯碱称为软碱;与软碱形成稳定配合物的路易斯酸为软酸。
电负性较大的路易斯碱称为硬碱硬”对应的是小的、高氧化态的粒子,这些粒子都很难被极化。
相反,“软”是指大的,低氧化态的粒子,很容易被极化。
软-软和硬-硬之间的酸碱反应最为稳定。
这个理论在有机化学和无;与硬碱形成稳定配合物的路易斯酸为硬酸。
硬”对应的是小的、高氧化态的粒子,这些粒子硬”对应的是小的、高氧化态的粒子,这些粒子都很难被极化。
相反,“软”是指大的,低氧化态的粒子,很容易被极化。
软-软和硬-硬之间的酸碱反应最为稳定。
这个理论在有机化学和无都很难被极化。
相反,“软”是指大的,低氧化态的粒子,很容易被极化。
软-软和硬-硬之间的酸碱反应最为稳定。
这个理论在有机化学和无机化学均有应用。
酸碱反应实质:硬酸倾向于与硬碱反应(硬亲硬),软酸倾向于软碱反应(软亲软)。
Fe3++6F–=[FeF6]3-(硬-硬)Hg2++4I-=[HgI4]2-(软-软)Fe4++4:Cl–=[FeCl4]–(硬-软),故[FeCl4]–不稳定第一章酸碱理论与非水溶液化学>>学习单元2 酸碱强度一、填空题1、判断相对Lewis碱性(1)(H3Si)2O和(H3C)2O;(2)(H3Si)3N和(H3C)3N ;其中较强的是(1)__(H3C)2O __,(2)__(H3C)3N___。
非水溶液滴定法一、定义质子传递反应为基础的在水以外的溶剂中滴定的方法称为非水溶液滴定法二、原理非水介质中酸碱滴定,主要以质子理论的酸碱概念为基础,凡能放出质子的物质是酸,能接受质子的物质是碱,它们的关系可用下式表示:HZ →← A - + H +酸 碱 质子在非水溶液中,游离的质子(H +)不能单独存在,而是与溶剂分子结合成溶剂合质子,酸碱中和反应的实质是质子的转移,而质子转移是通过溶剂合质子实现的。
溶剂对酸碱的强度影响很大,非水溶液中的酸碱滴定利用这个原理,使原来在水溶液中不能滴定的某些弱酸弱碱,经选择适当溶剂,增强其酸碱性后,便可以进行滴定。
二、溶剂的均化和区分效应1.均化效应常见的矿酸如高氯酸、盐酸、硫酸、硝酸等,都是强酸,在水中存在着下列酸碱平衡:HClO 4+H 2O→←H 3O ++ClO 4-HCl +H 2O→←H 3O ++Cl -H 2SO 4+H 2O→←H 3O ++HSO 4-HNO 3+H 2O→←H 3O ++NO 3-在水中,矿酸是强酸,水则是碱。
水接受了矿酸的质子而形成另一种酸——水合质子(H 3O +);矿酸放出质子后则转变成相应的共轭碱(ClO 4-、Cl -、HSO 4-、NO 3-等)。
这一酸碱反应向右进行得十分完全。
即不论上述矿酸的酸度多强,溶于水后,其固有的酸强强度已不能表现出来,而统统都被均化到水合质子(H 3O +)的强度水平,结果使它们的酸强度都相等。
溶剂的这种均化作用叫均化效应或称调平效应。
具有均化效应的溶剂叫均化性溶剂。
水是上述矿酸的均化性溶剂。
2.区分效应但水不能调平盐酸和醋酸,因为对醋酸来说,水的碱性太弱,质子转移反应很不完全, HAc +H 2O →←H 3O ++Ac -溶液中存在大量的醋酸分子,而水合质子极少。
由于盐酸和醋酸在溶剂水中反应进行的程度不同,故显示出二者酸强度的差别。
这种能区分酸(碱)强弱的作用叫区分效应。
具有区分效应的溶剂称为区分性溶剂。