布朗斯特酸
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2023年3月18日发(作者：工程采购)第5章酸碱和酸碱反应
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18章
第5章酸碱和酸碱反应
1．是⾮题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）
1.10.20mol·dm-3HAc溶液中C[H+]是0.10mol·dm-3HAc溶液中c[H+]的2倍。()
1.2H2S溶液中c[H+]是c[S2-]的2倍。()
1.3在⽔溶液中可能电离的物质都能达到电离平衡。()
1.4同离⼦效应可以使溶液的pH值增⼤，也可以使pH值减⼩，但⼀定会使电解质的电离度降
低。()
1.5pH=7的盐的⽔溶液，表明该盐不发⽣⽔解。()
1.6阳离⼦⽔解总是显酸性，⽽阴离⼦⽔解必定显碱性()
1.7浓度很⼤的酸或浓度很⼤的碱溶液也有缓冲作⽤。()
1.8H2PO4-和HS-既是酸⼜是碱。()
2．选择题(选择正确答案的题号填⼊（）
2．1将浓度相同的NaCl，NH4Ac,NaAc和NaCN溶液，按它们的c[H+]从⼤到⼩排列的顺序为：()
aNaCl>NaAc>NH4Ac>NaCN
bNaAc>NaCl>NH4A
c>NaCN
cNaCl>NH4Ac>NaAc>NaCN
dNaCN>NaAc>NaCl>NH4Ac
2．2中性（pH=7）的⽔是()
a海⽔
b⾬⽔
c蒸馏⽔
d⾃来⽔
2．3已知KHF=6.7×10-4，KHCN=7.2×10-10，KHac=1.8×10-5。可配成pH=9的缓冲
溶液的为()
aHF和NaF
bHCN和NaCN
cHAc和NaAc
d都可以
2．4列各种物质中，既是路易斯酸⼜是路易斯酸碱的是()
aB2H6
bCCl4
cH2O
dSO2Cl2
2．5在HAc—NaAc组成的缓冲溶液中，若c[HAc]>c[Ac-]，则缓冲溶液抵抗酸或碱的能⼒为()
a抗酸能⼒>抗碱能⼒
b抗酸能⼒﹤抗碱能⼒
c抗酸碱能⼒相同
d⽆法判断
2．6知H3PO4的pKθa1=2.12,pKθa2=7.20,pKθa3=12.36,0.10mol·dm-3Na2HPO4溶液的pH约为()
a4.7
b7.3
c10.1
d9.8
2．7不是共轭酸碱对的⼀组物质是()
aNH3,NH2-
bNaOH,Na+
cHS-,S2-
dH2O,OH-
2．8知相同浓度的盐NaAc,NaB,NaC,NaD的⽔溶液pH依次增⼤，则相同浓度的下列稀酸中离解度最⼤的是()
aHD
bHC
cHB
dHA
3．填空题
3.1已知：Kθa(HNO2)＝7.2×10-4，当HNO2溶液的解离度为20％时，其浓度为mol·dm-3,c[H+]=mol·dm-3。
3.2浓度为0.010mol·dm-3的某⼀元弱碱（Kθb＝1.0×10-8）溶液，其pH=，此碱的溶液与等体积的⽔混和后，pH=。
3.3在0.10mol·dm-3HAc溶液中加⼊固体HAc后，HAc的浓度，电离度，
pH值。
3.4将下列物质在⽔溶液中的按酸性由强到弱排列，为：
H2SO4,HClO4,C2H5OH,NH3,NH+4,HSO4-
3.5已知18℃时⽔的Kθw＝6.4×10-15，此时中性溶液中c[H+]为，pH为
3.6现有浓度相同的四种溶液HCl,HAc(Kθa＝1.8×10-5),NaOH和NaAC，欲配制pH=
4.44的缓冲溶液，可有三种配法，每种配法所⽤的两种溶液及其体积⽐分别
为：，，。
3.7已知，S2-+H2OHS-+OH-的pKθa1=6.3×10-8,pKθa2=
4.4×10-13,则其平衡常数Kθ＝，共轭酸碱对为。
3.8依pauling规则，可以判断出H3PO4,H2PO-4,和HPO2-4的pKa分别为
和。
3.9H3PO4和Na2HPO4在⽔溶液中混和时主要反应的平衡⽅程式为：
CO2和CaCO3的是。
3.10(CH3)2N—PF2有两个碱性原⼦P和N，与BH3形成配合物时，原⼦与B结合。与BF3形成配合物时，原⼦与B相结合。
4．计算题
4.1求把0.10dm-3，0.20mol·dm-3HAc与0.050dm-3，0.20mol·dm-3NaOH溶液混后的值[已知：Kθa(HAc)＝1.8×10-5].
4.2已知Kθa(HCN)＝7.2×10-10，计算0.20mol·dm-3NACN溶液的C(OH-)和⽔解度αh。
4.3欲配制450cm-3，pH=4.70的缓冲溶液，取实验室中0.10mol·dm-3的HAc和0.10mol·dm-3的NaOH溶液各多少混合即
成。
⽆机化学习题库参考答案:
1.是⾮题
1.1（×）1.2(×)1.3(×)1.4(√)1.5(×)1.6(×)1.7(√)1.8(√)
2.选择题
2.1（c）2.2（c）2.3(b)2.4(a)2.5(b)2.6(d)2.7(b)2.8(d)
3.填空题
3.11.4×10-2，2.8×10-3
3.29.0，8.85
3.3不变，减⼩，增⼤
3.4HClO4,HSO4-,NH+4,H2SO4,C2H5OH,NH3
3.58×10-8，7.10
3.6HAc—NaAC,2:1;HCl—NaAC,2:3;HAc—NaOH,3:1
3.71.4，HS-—S2-
3.83，8，13
3.
9
3.10P,N
4.计算题
4.1混合后发⽣反应:HAc+NaOH=NaAC+H2O
反应后剩余HAc及⽣成NaAC的浓度为：
c(HAc)＝
则混合溶液应为缓冲液，按公式计算：
＝1.7×10-3（mol·dm-3）＝0.8％
4.3设需HAc溶液和NaOH溶液各取V1cm-3和V2cm-3
则：
所以
V1+V2＝450
联⽴后解得：V1＝305(cm-3)V2＝(145cm-3)
III课后题答案
5．1根据阿仑尼乌斯和（或）布朗斯特理论，下列物质中哪些可⽤作酸？哪些可⽤作碱？哪些可⽤作酸⼜可⽤作碱？
（1）HCl；（2）H2PO?
（3）H2CaO2；（4）ClO3(OH)；（5）Sb(OH)3。
解答
酸：（1），（2），（4），（5）；
碱：（2），（3），（5）；
两者：（2），（5）。
5．2将下列各组酸按酸性增强的顺序排列：
（1）硫酸、磷酸、⾼氯酸；
（2）HIO3，HIO2，HIO和HIO4；
（3）亚硒酸、亚硫酸、亚碲酸；
（4）氢硫酸、氢硒酸、氢碲酸；
（5）H2CrO4，H2CrO2，HCrO3和
（6）H4P2O7，HP2O3?，H3P2O7和H2P2O7－
解答
（1）磷酸，硫酸，⾼氯酸
（2）HIO，HIO2，HIO3，HIO4
（3）亚碲酸，亚硒酸，亚硫酸
（4）氢硫酸，氢硒酸，氢碲酸
（5）H2CrO2，H3CrO3，HCrO3，H2CrO4
（6）H4P2O7，HP2O3?，H3P2O7和H2P2O7－
5．360℃时的KW值为9.614×10-4求该温度下⽔中H+的浓度，并计算pH值。60℃的的纯⽔显酸性吗？解答c(H3O+)/
mol/dm-3=(9.614×10-14)1/2=3.100×10-7
c(H3O+)=3.100×10-7mol/dm-3
pH=6.51仍为中性。
5．4吕·查德⾥原理不难由K2CrO4溶液中交替滴加稀HCl和稀NaOH⽽引起的颜⾊变化得到证明：2CrO42?+2H3O＋→Cr2O
72?+2H2O
（黄⾊）（橙⾊）
（1）指出该反应中较强的酸和它的共轭碱；
（2）加⼊NaOH的作⽤是什么？
（3）根据哪种理论可将该反应看作酸碱反应？
解答
本题的反应式中隐藏着⼀个中间产物HCrO?4可作为课堂联系引导学⽣掌握握酸碱质⼦理论的基本概念。
1）较强的酸是H3O+；它的共轭碱是H2O。
反应中的另⼀对共轭酸碱是和Cr2O72?，CrO42?，CrO42?之所以是个碱，因为从H2O（碱）分⼦接受1个质⼦⽣成它的共
轭酸，Cr2O7是HCrO4消—分CrO42?的共轭酸
⼦⽔的产物，因⽽也是
，
CrO42?+H2O=HCrO4+OH
2HCrO4=Cr2O7+H2O
CrO42?更强的碱，优先与体系中最强的酸H3O+发⽣反应使平衡左移。
（2）引⼊的OH-，是个较
，
（3）酸碱质⼦理论。
5．5指出下列反应中的布朗斯特酸、碱及其共轭
（1）HSO?＋OH-===SO42?+H2O；
（2）PO43?+H2O===HPO4+OH
（3）H2Fe(CO)4+CH3OH===[FeH(CO)4]-+CH3OH+
（4）HNO3+H2O===H3O++NO?
（5）CO32?+H2O===HCO-3+OH-
（6）NH3+H2S===NH4++HS
（7）NH4I+KNH2===KI+2NH3（液氨为溶剂）；
（8）Zn(H2O)42+(aq)+H2O(l)===Zn(H2O)3（OH）+(aq)+H3O+(aq)。
解答
这⾥将反应式左边的物种当作酸和碱，⽽将反应式右边的物种当作它们的共轭碱和共轭酸（当然您也可以采⽤相反的做法）。
5.6何谓拉平效应？⽤拉平效应概念讨论⽔溶液中的下列各碱：CO32?O2-
（提⽰共轭酸为OH-），ClO?4，NO-3
（1）那些碱性太强以致⽆法⽤实验研究？
（2）那些碱性太弱以致⽆法⽤实验研究？
（3）那些可直接测定其强度？
解答
拉平效应：参阅节5.1.4。
O2-；（2）ClO?4,NO-3；（3）CO2-3
（1）
5．7应⽤鲍林规则：
（1）判断H3PO4(2.12)，H3PO3(1.80)和H3PO2(2.0)的结构，括号内的数值为相应物质的pθK；
2）粗略估计H3PO4，H2PO?和HPO4的pθKθa值，其实验值参见表5.3
解答
5．8按酸性增⼤的顺序排列下述四种⽔合酸：
[Na(OH2)n]+，[Sc(OH2)6]3+，[Mn(OH2)6]2+，[Ni(OH2)6]2+。
解答
[Na(H2O)n]+，[Mn(H2O)6]2+，[Ni(H2O)6]2+，[Sc(H2O)6]3+。
5．9指出下列反应中的路易斯酸和碱，并区分哪些是配位反应，哪些是取代反应，哪些是复分解反应？（1）FeCl3+Cl-===
[FeCl4]-；
（2）I-+I2===I?
（3）KH+H2O===KOH+H2；
（4）[MnF6]2-+2SbF5===2[SbF6]-+MnF4；
（5）Al3+(aq)+6F-(aq)===[AlF6]3-(aq)；
（6）HS-+H2O===S2-+H3O+；
（7）(C2H5)3Si—I+AgBr===(C2H5)3Si—Br+Agl；
（8）BrF3+F-===[BrF4]-；
（9）(CH3)2CO:+I2===(CH3)2CO—I2；
（10）[:SnCl3]-+(CO)5MnCl===(CO)5Mn—SnCl3+Cl-。
（9)I2(CH3)2CO配位
(10)(CO)5MnCl
((CO)5Mn)[SnCl3]-取代(强碱[SnCl3]取代出弱碱Cl-)
5．10化学分析中800℃左右⽤焦硫酸钠将Ti，Ta和Nb的矿样转化为可溶物，例如
TiO2+Na2S2O7?TiOSO4+Na2SO4
试指出其中的酸和碱。
解答
路易斯碱是TiO2(其中的⼀个O原⼦给出电⼦对)，路易斯酸是Na2S2O7⾼温分解产⽣的SO3（其中的S原⼦接受电⼦对）。
5．11考查下列碳酸盐在⾼温下转化为偏硅酸盐的反应，指出下列情况下SiO2和CO2
那个酸性强：
nCaCO3+nSiO3)n+nCO2(g)
解答
这是⼀个取代反应，既然SiO2将CO2取代了出来，说明⾼温条件下前者的酸性强于后者
5．12(CH3)2N—PF2分⼦中有两个碱原⼦（P和N），与BH3(1)和BF3(2)形成配合物时哪⼀个原⼦与B相键合？陈述理由。
解答
N原⼦与BF3结合；P原⼦与BH3结合。因为N是较硬碱原⼦，P是较软碱原⼦；BF3是硬酸，BF3是软酸。
5．13将下述各列化合物按路易斯酸性增强的⽅向排序，并说明理由：
（1）BeCl2，BCl3；
（2）BBr3，BF3，BCl3；
解答
（1）BeCl2BCl3
（2）BF3BCl3BBr3
（3）SiI4SiBr4SiCl4SiF4路易斯酸性是表⽰物种接受电⼦对能⼒的强弱。在上述（2）和（3）两卤化物序列中，卤素原⼦
的电负性越⼤，中⼼原⼦上电荷密度越⼩，接受外来电⼦对的能⼒应该越强，序列（3）符合这种情况。序列（2）与这种判
断的结果相反，相关的解释参见课⽂。
5．14将下述各列化合物按形成配合物的稳定性⼤⼩排序，并说明理由：
（1）R2O，R2S，R2Se，R2Te（与BF3形成配合物）；
（2）（2）R3N，R3P，R3As，R3Sb（与BH3形成配合物）
解答
（1）R2OBF3>R2SBF3>R2SeBF3>R2TeBF3。BF3是硬酸，碱越硬，形成的配合物越稳定。
（2）R3SbBH3>R3AsBH3>R3PBH3>R3NBH3。BH3是软酸，碱越软，形成的配合物越稳定。
5．15Ni，Zn，Cu通常形成硫化物矿，⽽Al和Ca分别以氧化物和碳酸盐形式存在，试⽤软硬酸碱概念作解释。
解答
Ca2+和Al3+是硬酸，倾向于与硬碱O2-结合；Ni2+、Zn2+、Cu2+是较软的酸（表5.4将其列⼊边界酸），倾向于与较软的碱
S2-结合。