162 第2章习题
1 下列化合物中，哪些是路易斯酸，哪些是路易斯碱?
BH 4－， PH 3， BeCl 2， CO 2， CO ， Hg(NO 3)2， SnCl 2
解答：路易斯酸：BeCl 2，PH 3，CO 2，CO ，Hg(NO 3)2，SnCl 2
路易斯碱：PH 3，CO ，SnCl 2
2 写出下列物种的共轭酸和共轭碱:
NH 3， NH 2－， H 2O ， HI ， HSO 4－
解答： 共轭酸 共轭碱 共轭酸 共轭碱
NH 3 NH 4＋ NH 2－ NH 2－ NH 3 NH 2－
H 2O H 3O ＋ OH － HI H 2I ＋ I －
HSO 4－ H 2SO 4 SO 42－
3 下列各对中哪一个酸性较强? 并说明理由。
(a) [Fe(H 2O)6]3＋和[Fe(H 2O)6]2＋ (b) [Al(H 2O)6]3＋和[Ga(H 2O)6]3＋
(c) Si(OH)4和Ge(OH)4 (d) HClO 3和HClO 4
(e) H 2CrO 4和HMnO 4 (f) H 3PO 4和H 2SO 4
解答：(a) [Fe(H 2O)6]3＋和[Fe(H 2O)6]2＋
路易斯酸性：前者，中心离子电荷高、半径小，吸引电子能力大；
质子酸性：前者，中心离子电荷高，对O 的极化能力大，H ＋易离解；
(b) [Al(H 2O)6]3＋和[Ga(H 2O)6]3＋、(c) Si(OH)4和Ge(OH)4
路易斯酸性：均为前者，中心离子半径小，d 轨道能量低；
质子酸性：均为前者，中心离子半径小，对O 的极化能力大，H ＋易离解；
(d) HClO 3和HClO 4、(e) H 2CrO 4和HMnO 4和(f) H 3PO 4和H 2SO 4
路易斯酸性和质子酸性均为后者，中心原子氧化数高、半径小，非羟基氧原子多。
4 应用Pauling 规则，
(1) 判断H 3PO 4(pK a ＝2.12)、H 3PO 3(pK a ＝1.80)和H 3PO 2(pK a ＝2.0)的结构;
(2) 粗略估计H 3PO 4、H 2PO 4－和HPO 42－的pK a 值。
解答：(1) 根据pK a 值判断，应有相同非羟基氧原子。
H 3PO 4： H 3PO 3：
H 3PO 2： (2) H 3PO 4：一个非羟基氧原子，pK a 值约为2。
根据多元酸分级电离常数之间的关系，K a 1：K a 2：
K a 3≈1：10－5：10－10。
所以，H 2PO 4－：pK a 约为7；HPO 42－：pK a 约为12。
5 指出下列反应中的路易斯酸和碱，并指出哪些是配位反应，哪些是取代反应，哪些是复分解反应?
解答：(1) FeCl 3＋Cl －＝[FeCl 4]－ (2) I 2＋I －＝I 3－
酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位)
(3) KH ＋ H 2O ＝ KOH ＋ H 2 (4) [MnF 6]2－＋2SbF 5＝2[SbF 6]－＋MnF 4
碱 酸 (复分解) 碱 酸 (取代)
(5) Al 3＋(aq)＋6F －(aq)＝[AlF 6]3－(aq) (6) HS －＋H 2O ＝S 2－＋H 3O
＋ 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位)
(7) BrF 3＋F －＝[BrF 4]－ (8) (CH 3)2CO ＋ I 2 ＝(CH 3)2COI 2
酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位)
6 根据弱硬酸碱原理，判断下列化合物哪些易溶于水?
P H HO HO P OH HO HO
CaI2， CaF2， PbCl2， PbCl4， CuCN， ZnSO4
解答： H S H H 交H H H S S 交 H
较易难较易难难较易
7 何谓拉平效应? 用拉平效应概念讨论水溶液中的碱CO32－，O2－，ClO4－，NO3－
(1) 哪些碱性太强以致无法用实验研究？
(2) 哪些碱性太弱以致无法用实验研究？
(3) 哪些可直接测定其强度？
解答：强酸和强碱在水中分别被拉平到H＋和OH－的强度而不能区分的现象叫拉平效应。
(1) 在水中，O2－的碱性太强以致无法用实验研究；
(2) 在水中，ClO4－和NO3－的碱性太弱以致无法用实验研究；
(3) 在水中，CO32－可直接测定其强度。
8 有下列三种溶剂：液氨，醋酸和硫酸
(1) 写出每种纯溶剂的电离方程式；
(2) HAc在液氨和硫酸溶剂中是以何种形式存在，用什么方程式表示?
解答：(1) 2NH34＋＋NH2－；
Ac＋＋Ac－；
2
2H2SO4H3SO4＋＋HSO4－
(2) 在液氨中以Ac－形式存在：HAc＋NH3＝NH4＋＋Ac－
在H2SO4中以H2Ac＋形式存在：HAc＋H2SO4＝HSO4－＋H2Ac＋
9 卤化银在液氨和水溶液中的溶解度有何变化规律?为什么?
解答：在水中，从AgF到AgI溶解度逐渐减小，因为Ag＋是软酸，从F－到I－，软性增加；
由于NH3的硬度小于H2O，AgF在液氨中的溶解度会比在水中小，其他AgX在液氨中的溶解度增加。
随着从F－到I－，软性增加，AgX溶解度逐渐增大。
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