77酸碱理论.docx

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77酸碱理论

中学化学竞赛试题资源库——酸碱理论

A组

酸碱质子理论认为，酸给出质子后变成碱，碱接受质子后成酸，酸＝碱＋质子，此式中右边的碱是左边的酸的共轭碱，左边的酸是右边的碱的共轭酸。

既能给出质子又能接受质子的物质为两性物质。

酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。

超酸是指酸性比普通无机酸强106～1010倍的酸。

魔酸（HSO3F—SbF5）是已知最强的超酸，它是一种很好的溶剂，许多物质（如H2SO4）在魔酸中可获得质子（即质子化）。

．NH3的共轭酸是

ANH4＋BNH2－CHCONH2D－NH2

．下列物质中不具有两性的是

ANH3BNaHCO3CH2ODNa3PO4

．下列各组物质在一定条件下发生的反应不属于中和反应的是

ANH3＋H2OBNaHCO3＋HCl

CH2＋CuOD（NH4）2S＋NaOH（产生气体）

．对H2SO4溶于魔酸中所表现出的性质的叙述正确的是

A表现出强酸性B表现出弱酸性

C表现出碱性D1molH2SO4可电离出2molH＋

．最近有人用一种称为“超酸”的化合物H（CB11H6Cl6）和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。

这个反应看起来很陌生，但反应类型上却可以眼下列一个化学反应相似，你认为该反应是

AMg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑BNaOH＋HCl＝NaCl＋H2O

CNH3＋HCl＝NH4ClDH2O＋CH3COOHH3O＋＋CH3COO－

．人们对酸碱的认识，已有几百年的历史，经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。

（1）目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿仑尼乌斯提出的电离理论。

试用电离方程式表示氨的水溶液呈弱碱性的原因__________________________________________。

（2）1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱提出了质子理论。

凡是能够释放质子（H＋）的任何含氢原子的分子或离子都是酸；凡是能与质子（H＋）结合的分子或离子都是碱。

按质子理论，下列粒子在水中既可看作酸又可看作碱的是_______（填写序号）。

A．CH3COO－B．NH3C．H2OD．HSO3－E．OH－F．NO3－

（3）1923年路易斯提出了广义的酸碱理论。

凡是能给出电子对而用来形成化学键的物质都是碱；凡是能和电子对结合的物质都是酸。

如：

H＋＋[︰OH]－→H︰OH

酸（电子对接受体）碱（电子对给予体）反应产物

试指出下列两个反应中的酸或碱：

①F—＋H2OHF＋OH—，该反应中的碱是________（填“F－”或“H2O”）。

②H3BO3＋H2OH＋＋B（OH）4—，该反应中的酸是_______（填“H3BO3”或“H2O”）。

B组

．与水的电离（2H2OOH－＋H3O＋）相似，液氮中也存在着极微弱的电离，但这种电离程度比水的电离程度还要弱。

下列有关叙述中不正确的是

A液氮不导电

B液氮冷却得到的晶体为离子晶体

C液氨中的NH2－、NH3、NH4＋肯定具有相同的电子数

DNH2－和OH－为等电子体

．下列反应中，属于液氨的酸碱反应的是

ANaNH2＋NH2Cl＝NaCl＋N2H4BCaO＋2NH4Cl＝CaCl2＋2NH3＋H2O

CBiN＋3NH4Cl＝BiCl3＋4NH3DNH4Cl＋NaNH2＝NaCl＋2NH3

．液氨溶解金属钠后成为蓝色的导电能力很强的溶液，其颜色被认为是电子的氨合e－（NH3）n引起的。

若放置后，蓝色逐渐褪去，蒸发褪色后的溶液得到白色氨基钠（NaNH2），反应的化学方程式为：

2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑，下列说法中不正确的是

A溶液褪色的速率与逸出氢气的速率成正比

B液氨中有如下平衡：

2NH3NH4＋＋NH2－

C液氨是一种非电解质，在水中才能电离

D碱金属的液氨溶液是一种强还原剂

．当将金属钠溶解在液氨中时，能形成一种兰色的液氨溶液，兰色据认为是生成了电子氨化物e（NH3）n－的缘故，其生成可用以下的反应式表示：

Na＋nNH3＝Na＋＋e（NH3）n－，小心蒸去氨气可得白色固体NaNH2，而且有以下反应发生：

2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2↑，下列说法不正确的是

A液氨不能发生电离B液氨能电离出NH4＋和NH2－

C钠的液氨溶液是强的还原剂D蒸发钠的液氨溶液时兰色会逐渐褪去

．液氨溶解碱金属后成为蓝色的导电能力很强的溶液，其颜色被认为是电子的氨合物［e（NH3）n－］引起的，若放置蓝色逐渐褪去，蒸发褪色后的溶液可以得到白色的氨基钠（NaNH2），反应为：

2Na＋2NH3＝2NaNH2＋H2，据此有关说法不正确的是

A溶液褪色速率与逸出氢气的速率相对应

B液氨中有电离过程：

2NH3＝NH4＋＋NH2－

C碱金属的液氨溶液是强还原剂

D液氨是一种非电解质，在水中才能电离

．下列反应中，属于液氮中的酸碱反应的是

ANaNH2＋NH2Cl＝NaCl＋N2H4BCaO＋2NH4Cl＝CaCl2＋2NH3＋H2O

CBiN＋3NH4Cl＝BiCl3＋4NH3DNH4Cl＋NaNH2＝NaCl＋2NH3

．在－50℃时，液氨可发生如下电离2NH3NH4＋＋NH2－，两种离子的平衡浓度均为1×10－15mol/L，下列有关叙述正确的是

A此温度下，液氨的离子积为1×10－15

B在液氢中放入NaNH2，则液氨的离子积数值将增大

C在此温度下，液氮的离子积数值为1×10－30

D在液氨中放入NH4Cl，则液氨中的[NH4＋]将大于[NH2－]

．实验表明，液态时，纯硫酸的导电性强于纯水。

已知液态电解质都能像水那样自身电离而建立电离平衡（即像H2O＋H2O＝H3O＋＋OH－那样），且在一定温度下都有各自的离子积常数。

问在25℃时，纯硫酸的离子积常数K和水的离子积常数KW关系为

AK＞KWBK＝KWCK＜KWD无法比较

．1966年的圣诞节前，在欧拉（1994年度诺贝尔化学奖获得者）的实验室里，一名研究人员将一支快燃尽的蜡烛头扔到一装有化合物SbF5·HSO3F溶液的容器里，结果蜡（烛）很快溶解了；用核磁共振仪研究发现有大量的叔丁基正碳离子（CH3）3C＋生成（以前这种离子很难大量得到）。

此研究结果表明化合物SbF5·HSO3F具有

A超强氧化性B超强还原性C超强酸性D超强碱性

．在COCl2＋AlCl3＝COClAlCl4的反应中，COCl2是

A布朗斯特碱B布朗斯特酸C路易斯碱D路易斯酸

．根据酸碱的质子理论，“凡是能给出质子[H＋]的分子或离子都是酸；凡是能结合质子的分子或离子都是碱。

”按这个理论，下列微粒：

①HS－，②CO32－，③HPO42－，④NH3，⑤OH－，⑥H2O，⑦HCO3－，⑧HAc，⑨KHSO4

（1）只属于碱的微粒是：

；

（2）只属于酸的微粒是：

；

（3）属于两性的微粒是：

。

（填编号）。

．在测定液态BrF3电导时发现，20℃时导电性很强，说明该化合物在液态时发生了电离，存在阴、阳离子。

其他众多实验证实，存在一系列明显离子化合物倾向的盐类，如KBrF4、（BrF2）2SnF、ClF3·BrF3等。

由此推断液态BrF3电离时的阴阳离子是

．纯液态IF5的导电性比预估的要强的多。

试指出在该体系中存在的物种为____、、；所对应的几何构型为、、。

．纯硫酸的粘度大约是水的50倍，一般离子在纳硫酸中迁移速度非常慢，但_____离子和离子在硫酸中的迁移速度非常快，其速度恰似水中的离子和离子的迁移速度，这些离子在各自溶剂中之所以迁移速度非常快，是因为。

．从某些性质看，NH3和H2O，NH4＋和H3O＋，OH－和NH2－，NH2－和O2－两两相似。

（1）试写出乙酸在液态氨中的形式。

在水溶液中CH3COOHCH4＋CO2，则乙酸在液态氨中的相应反应的方程式为。

（2）在液态氟化氢中，SbF5成为导电强的溶液，其离子方程式为，生成的两种物质的几何构型为，。

．试用反应方程式表示在液态BrF3中用KBrF4滴定SnBr2F10会出现电导最低。

．PCl5极易水解，将PCl5投入液氨中也能发生氨解，写出PCl5氨解反应方程式。

．从某些方面看，氨和水相当，NH4＋和H3O＋（常简写为H＋）相当，NH2－和OH－相当，NH2－（有时还包括N3－）和O2－相当。

（1）已知在液氨中能发生下列二个反应

NH4Cl＋KNH2＝KCl＋2NH2

2NH4I＋PbNH＝PbI2＋3NH3

请写出能在水溶液中发生的与上二反应相当的反应方程式。

（2）完成并配平下列反应方程式（M为金属）：

M＋NH3→

MO＋NH4Cl→

M（NH2）2→

．从某些方面看，NH3和H2O相当。

试回答：

（1）用简要的文字和相应的电离及化学方程式解释，为什么在液氨体系中可用NH4Cl去滴定NaNH2；

（2）氨可形成多种离子，其中N2H5＋，N2H62＋是由中性分子结合质子形成的（类似NH4＋），因此有类似于NH4＋的性质。

试写出N2H62＋在强碱溶液中反应的离子方程式：

；

（3）若液氨相当于地球上的水以满足木星上生物生活的需要，假如那里的生命分子也是以碳链为骨架的话，那么木星上生物体内与地球上生物中葡萄糖分子结构相当的化合物是（写结构简式）。

．酸的强弱除与本性有关外，还与溶剂有关，如HAc和HF在水溶液为弱酸，且酸性HAc＜HF；若在液氨中两者皆为强酸，这种效应称为拉平效应。

（1）HAc、HF在液氮中呈强酸性的原因是。

（2）某些溶剂对酸有区分效应，为区分HCl、HCIO4、H2SO4、HNO3的酸性强弱，应选用下列何种溶剂？

AH2OB液氮C冰醋酸D乙二胺

上述四种酸在你所选用的试剂中，酸性最强的是。

（3）在液氨中，NaAc＋HCl＝NaCl＋HAc这一反应能否发生？

为什么？

．参照水溶液化学反应的知识回答下面的问题：

在液态BrF3中用KBrF4滴定Br2PbF10，过程中出现电导最低点。

写出有关反应式。

．美国化学家皮尔逊（B．G．Pearson）于1963年从大量的酸碱反应和酸碱组合物的性质中，总结出的一种经验规则。

即软酸与软碱易生成稳定的化合物，硬酸与硬碱也易生成稳定的化合物，交界的酸碱不论对方是软是硬都能反应，所生成的化合物的稳定性相差不大。

并对路易斯酸碱分别归类。

酸有三类：

①硬酸；特点是接受电子的原子体积小，正电荷高，没有易变形和易失去的电子；②软酸，特点是接受电子的原子体积大，正电荷低或等于零，有易变形或易失去的电子；③交界酸，保持价电子的能力介于硬酸与软酸之间的酸。

碱亦有三类：

（1）硬碱，特点是给电子原子不易失去电子，电负性高；难变形，不易被氧化；②软碱，特点是给电子原子易失去电子，电负性小，易极性变形；③交界碱，性质介于软碱与硬碱之间的碱。

（1）将下列路易斯酸碱填入表格中：

H＋、BF3、CO、NH3、O2－、OH－、Na＋、Mg2＋、S2－、Cl－、Cu＋、Hg2＋、I2、I－

路易斯酸

路易斯碱

硬酸（碱）

软酸（碱）

交界酸（碱）

Fe2＋、Zn2＋、Pb2＋、SO2

Br－、NO2－、SO3－

（2）用该理论解释HF比HI稳定。

（3）Cu2＋与NH2CH2COOH生成配合物的稳定性比CH3COOH生成配合物的稳定性，原因；Pb2＋与RSH生成配合物的稳定性比ROH生成配合物的稳定性，原因。

（4）为什么Ag和Cu的常见矿是硫化矿，而Al和Ca则分别以氧化物和碳酸盐形式存在?

．在强酸性的非水溶液，如SbF5的HF溶液中通入H