硼酸结构探讨题目.doc

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1、如何确定硼酸是几元酸？湖北省宜昌市一中王宝玉已知硼酸分子式为H3BO3，难溶于冷水，易溶于热水。关于它是几元酸的问题，同学们发生了争论：同学甲认为它是一元酸，其理由是同主族的H3AlO3也是一元酸；同学乙认为它是三元酸，其理由是它有三个氢原子，而且同主族元素的最高价含氧酸的元数也不尽相同（例如H3PO4和HNO3）。为此他们决定通过用标准的NaOH溶液滴定的方法来测定。试回答下列问题：1．用托盘天平准确称取3.1gH3BO3样品，将样品转入锥形瓶中，并加入适量蒸馏水。称量时如果天平的指针向左偏转

2、，说明。2．H3BO3的酸性比H2CO3（选填“强”或“弱”），其理由是，所以向锥形瓶中滴加（选填“酚酞”或“甲基橙”）作指示剂。3．将锥形瓶置于热水浴中，理由是。4．用2mol/L的NaOH溶液滴定，当用去NaOH溶液24.90mL时，达到了终点。此时溶液的颜色是，重复做一遍，用去NaOH溶液24.96mL。5．通过计算可知，H3BO3应该是元酸。6．此方案合理吗？如果不合理，请说明理由，并简述合理的实验方案。如果此方案合理则不必作答。分析：1．此问源自05湖北高考题。从湖北阅卷统计看，考生主

3、要是犯两种错误：一是时态错误，答成过去式（如答当初没有调平衡、样品已潮解等）或者将来式（如还要加砝码、用药匙取出一些样品等），应该用现在式；二是表达不规范（如物体重等）。标准答案：样品重，砝码轻。2．硼和碳属于同一周期，碳的原子半径小，非金属性强，所以H2CO3酸性强于H3BO3。和NaOH形成的盐水解显碱性，宜选用酚酞作指示剂。3．根据信息可知，H3BO3难溶于冷水，易溶于热水，所以加热使之溶解，有利于滴定。4．由于选择的是酚酞，终点应为浅红色。5．设H3BO3是n元酸，n=2×[（24.90

4、+24.96）÷2×10-3]÷(3.1÷6.2)=0.997。所以是一元酸。6．此方案不合理。如果H3BO3是三元酸，由于它本身是比H2CO3还弱的酸，所以其酸式盐也可能使酚酞显浅红色，即H3BO3中的氢可能没被完全中和！参考方案：称一定量的样品，加入足量的NaOH（已知浓度），再用HCl滴定过量的NaOH。