Question

酸是化學(xué)中重要的一類物質(zhì)，人們對(duì)酸的認(rèn)識(shí)是逐步加深的。
⑴　1887年，阿侖尼烏斯提出了電離理論，在水溶液中能電離出H⁺的為酸，電離出OH^?離子的為堿。比較水溶液中，下列陰離子的共扼酸的酸性大小_____________________（填序號(hào)）

⑵　1905年，弗蘭克提出了溶劑酸堿理論。該理論認(rèn)為凡是在溶劑中產(chǎn)生該溶劑的特征陽(yáng)離子的溶質(zhì)叫酸，產(chǎn)生該溶劑的特征陰離子的溶質(zhì)叫堿。試判斷液NH₃中加入Li₃N后酸堿性變化情況，并結(jié)合方程式解釋
⑶　1923年布朗斯特提出了質(zhì)子理論。認(rèn)為凡是能夠給出質(zhì)子的物質(zhì)都為酸，接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿。有電子總數(shù)相同的三種微粒，它們既是質(zhì)子酸又是質(zhì)子堿，且分別為陰離子、中性分子和陽(yáng)離子，它們是__________________________
⑷　質(zhì)子理論提出的同年，路易斯提出了電子理論，凡是接受電子對(duì)的為酸，給出電子對(duì)的為堿。NH₃和NF₃的均為路易斯堿, 堿性更強(qiáng)的是_____       __ ，
理由是____________                                         _______
⑸　1966年第一個(gè)超強(qiáng)酸被偶然發(fā)現(xiàn)，通常由質(zhì)子酸和路易斯酸混合。用SbF₅與氟磺酸反應(yīng)后，可得到一種超強(qiáng)酸H[SbF₅(OSO₂F)]。寫(xiě)出該超強(qiáng)酸在氟磺酸中的電離方程式。

Answer 1

⑴　(2)>(3)>(1)   （2分）
⑵　堿性增加，2NH₃ NH₄⁺  + NH₂^—  
NH₃ + N^3- = HN^2- + NH₂^-或2NH₃ + N^3- = 3NH₂^-（2分）
⑶　HS^-,H₂O₂,N₂H₅⁺    （全對(duì)給2分，其他合理結(jié)論也給分）
⑷　NH₃       F的吸電子能力強(qiáng)，使N上電子云密度降低（2分，各1分）
⑸　H[SbF₅(OSO₂F)]＋HSO₃F ＝ H₂SO₃F⁺＋ [SbF₅(OSO₂F)]^－      （2分）

⑴　共軛酸酸性的強(qiáng)弱，可以從共軛堿的穩(wěn)定性來(lái)判斷，共軛堿越穩(wěn)定，其共軛酸的酸性越強(qiáng)，反之越弱。在－O^＝的對(duì)位，－NO₂是吸電子基團(tuán)，能使－O^－的負(fù)電荷分散，因而穩(wěn)定性增強(qiáng)，所以⑵的共軛酸的酸性最強(qiáng)；－OCH₃是推電子基團(tuán)，不利于－O^－負(fù)電荷的分散，因此該共軛堿最不穩(wěn)定，所以⑴的共軛酸的酸性最弱。
綜上所述，共軛酸的大小順序?yàn)棰疲劲牵劲拧?br />⑵　根據(jù)溶劑理論，在NH₃(l)中，NH₂^－是最強(qiáng)的堿，由于Li₃N的堿性比LiNH₂的堿性還要強(qiáng)，因此在NH₃(l)中，會(huì)發(fā)生拉平效應(yīng)，從而使液NH₃的堿性增強(qiáng)。這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于在水溶液中，最強(qiáng)的堿是OH^－，比OH^－強(qiáng)的堿都會(huì)發(fā)生水解，生成OH^－，同時(shí)水溶液的堿性增強(qiáng)。
⑶　既是質(zhì)子酸，又是質(zhì)子堿，這類物質(zhì)在質(zhì)子理論中又稱為兩性物質(zhì)。比如H₂O就是最簡(jiǎn)單的兩性分子，HCO₃^－是最常見(jiàn)的兩性陰離子。但是題目中要求的是電子數(shù)相同的三種微粒，在10電子物質(zhì)中，不可能同時(shí)存在這些微粒，因此要考慮18e^－微粒。兩性分子為H₂O₂，陰離子為HS^－——這兩種微粒顯而易見(jiàn)，陽(yáng)離子可以為質(zhì)子化的N₂H₄。其實(shí)此題最關(guān)鍵的是掌握高中階段要求同學(xué)們掌握的10e^－、18e^－結(jié)構(gòu)的微粒。
⑷　質(zhì)子酸和路易斯酸形成的超酸是眾多超酸中的一種，它是由質(zhì)子酸電離后生成的酸根離子作為配體與路易斯酸形成穩(wěn)定的配位化合物，從而使混合物的酸性增強(qiáng)。。在本題中，SbF₅是路易斯酸（因?yàn)镾b有空的軌道），HSO₃F是質(zhì)子酸（HSO₃FFSO₃^－+H⁺），所以FSO₃^－以氧原子作為配體與SbF₅的Sb形成配位鍵，即[SbF₅(OSO₂F)]^－。由于該酸的酸性比HSO₃F的酸性還要強(qiáng)，因此，該超酸在氟磺酸中提供質(zhì)子，變成了[SbF₅(OSO₂F)]^－，氟磺酸得質(zhì)子，形成H₂SO₃F⁺。