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,说明 。2H3BO3的酸性比H2CO3 (选填“强”或“弱”),其理由是 ,所以向锥形瓶中滴加 (
2、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+24.96)210-3(3.16.2)=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。
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