第一章 酸碱理论与非水溶液化学
【习题答案】
1.1 因为CH3COOH CH3COOH ＋ H2O
CH3COO ＋ H（水－离子理论和质子理论：解离出H+），或
－
＋
CH3COO ＋ H3O（溶剂体系理论：生成溶剂的特征阳离子），
－＋
所以CH3CO2H水溶液显酸性。
因为NaHCO3 → Na ＋ HCO3，HCO3 ＋ H2O
－
＋
－
－
H2CO3 ＋ OH（水－离子理
－
，所以NaHCO3水溶液显碱性 论：解离出OH，或溶剂体系理论：生成溶剂的特征阴离子）
，或SO3 ＋ 因为SO3 ＋ H2O → H+ ＋ HSO4（水－离子理论和质子理论：解离出H+）
－
，所以SO3水溶液显酸2H2O → H3O ＋ HSO4（溶剂体系理论：生成溶剂的特征阳离子）性。
因为Fe（H2O）63
＋
＋
＋－
Fe（OH）（H2O）52 ＋ H（水－离子理论和质子理论：解离
＋
＋
，或Fe（H2O）63 ＋ H2O 出H+） Fe（OH）（H2O）52 ＋ H3O（溶剂体系理论：生
＋
＋
＋
成溶剂的特征阳离子），所以Fe（H2O）63水溶液显酸性。
1.2 在水中，任何实验都不能反映出HBr和HI哪个酸性更强，即水不能区分HBr和HI的相对强度，因此称水“拉平”了所有的强酸，水对强酸具有“拉平”效应。
在醋酸中，大部分强酸变成了弱酸，通过测定电导率可明显显示出它们酸度的差别，因此称醋酸对它们具有“区分”效应。
1.3
CH3COOH 1.4 CH3COOH为强酸：CH3COOH + NH3 → CH3COO + NH4+ － H2NCONH2为弱酸：H2NCONH2 ＋ NH3 CH3CH2OH为弱酸：CH3CH2OH ＋ NH3NaH为强碱：H ＋ NH3 → NH2 ＋ H2↑ － － NH4 ＋ H2NCONHNH4 ＋ CH3CH2O ＋ － ＋－ 1 1.5 HNO3为碱：HNO3 ＋ 2H2SO4→2HSO4 ＋ NO2 ＋ H3O － －＋＋ CH3COOH为碱：CH3COOH ＋ H2SO4→HSO4 ＋ CH3COOH2HClO4为酸：HClO4 ＋ H2SO4 H3SO4 ＋ ClO4 ＋ － ＋ C2H5OH为碱：CH3CH2OH ＋ 2H2SO4→ CH3CH2HSO4 ＋ HSO4 ＋ H3OH2NCONH2为碱：H2NCONH2 ＋ H2SO4→HSO4 ＋ H2NCONH3SO3为酸：SO3 ＋ H2SO4 H2S2O7 ＋ H2SO4 H2S2O7 H3SO4 ＋ HS2O7 ＋ －－ ＋ －＋ 1.6 根据Pauling规则，左结构m＝1，应pKa≈2；右结构m＝0，应pKa ≥ 7。已知亚磷酸的pK1≈1.3，所以其结构为左式而不是右式。 1.7 NH3 < AsH3 < C2H5OH < H4SiO4 < HSeO4 < HSO4 < H3O 1.8 （1） KNH+2（2） NH2NH3(l)－ － ＋ NH3+NHKHNO3+2H2SO4+NO22HSO4+H3O+NO2+H3O+Cl 2HCl+2HSO4NO2Cl+2H2SO4+H3O（3） H3BO3+H2SO4 1.9 纯液氨自电离：2NH3 [NH4][NH2]＝1.0×10[NH4]＝（1.0×10 ＋ －33 ＋ － －33 H4BO3+HSO4 NH4 ＋ NH2，K＝1.0 ×10 ＋－－33 ， －17 ）1/2＝3.16×10 mol·L －1 1.10 硬软酸碱原理：硬酸趋向于与硬碱形成稳定的配合物，而软酸趋向于与软碱形成稳定的配合物。 根据前线分子轨道理论，酸是电子对接受体，它的反应性主要决定于它的LUMO（最低空分子轨道）；碱是电子对给予体，它的反应性主要决定于它的HOMO（最高占据分子轨道）。由于硬酸具有高能量的电子接受轨道LUMO，而硬碱具有低能量的电子给予轨道HOMO，它们前线轨道的能量差别比较大，因此硬酸与硬碱之间主要以静电作用相互吸引生成稳定配合物。与此相反，软酸具有能量较低的LUMO，软碱具有能量较高的HOMO， 2 它们前线轨道的能量差别比较小，因此软酸与软碱的LUMO和HOMO能发生较大重叠，二者通过共价键形成稳定配合物。 金属（酸） LUMO LUMOHOMO HOMO 硬－硬结合 软－软结合 金属（酸） 配体（碱） 配体（碱） 1.11 物种 共轭碱 共轭酸 NH3 NH2 NH4 － － － ＋ NH2 NH2 NH3 NH2 N3 NH2 － － － H2O OH HI I 1.12 － － H3O ＋ （1）H3PO4 m＝1， pK1＝2 pK2＝pK1＋5＝7 （2）HNO3 m＝2, pK＝－3 （3）HClO4 m＝3, pK＝－8 （4）H5IO6 m＝1, pK1＝2 pK2＝7 （CH3）1.13 （1）对于气态物质，因为电子驰豫能依次增大，所以碱性：CH3O > CH3CH2O > 2CHO － － － 。 （2）对于常温常压下的稳定液态，由于斥电子效应为－CH3 < －CH2CH3 <－CH（CH3） 2，所以碱性 CH3O < CH3CH2O <（CH3）2CHO。 －－－ 1.14 （1）CH3为斥电子基团，并且超共轭程度（CH3）3B大于Cl3B和F3B，所以（CH3）3B（2）吸电子基团F的吸电子能力比Cl强，使BX3的缺电子性更严重，的酸性比Cl3B和F3B弱； 3 其路易斯酸性比BCl3强。所以F3B是更强的路易斯酸。 4 第二章 分子的对称性与分子结构 【习题答案】 2.1 （1）Cs点群 （2）C1点群 （3）C2v点群 （4）C3v点群 （5）C3v点群 （6）D∞h点群 （7）Td点群 （8）C4v点群 （9）T：C2 v点群；Z：C2 h点群 （10）C∞v点群 2.2（1）最高次轴：C2，其他轴：无 （2）最高次轴：C6，其他轴：6个C2⊥C6 （3）1，2，3取代：最高次轴：C2，其他轴：无 1，2，4取代：最高次轴：C1，其他轴：无 1，3，5取代：最高次轴：C3，3个C2⊥C3 2.3（1）属Td点群，含对称元素：4C3、3C2、3S4、6σd （2）属D4h点群，含对称元素C4、C2、2C' ''2、2C2、i、2S4、σh、2σv、2σd （3）若忽略H原子，属C2v点群，含对称元素C2、2σv（4）属D3d点群，含对称元素C3、3C2'⊥C3、i、2S6、3σd （5）属C3v点群，含对称元素C3、3σv （6）属D2h点群，含对称元素C2、2C2'⊥C2、i、2σv、σh （7）属D∞h点群，含对称元素C∞、∞C2'、σh、∞σv、i、S∞（8）属C2v点群，含对称元素C2、2σv 1
中级无机化学（朱文祥）配套习题答案全 高等教育出版社 - 图文
