硼酸是几元酸 【高考试题研究】中学阶段如何界定氨与硼酸的身份？

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中学时期氨和硼酸的身份如何界定？

杨宏山1马海清2

1.山西省汾阳中学

2.汾阳四中

通信作者，杨宏山，电子邮件:yhs2010@yeah.net

氨属于氢化物。氮是高电负性的，含有极性共价键。液氨分子之间也有很强的氢键。像水一样，它会自动电离，

k = 1.9×1020.但是这种电离平衡被忽略了，所以和乙醇一样，在高中，人们称之为非电解质。它与水结合形成氨一水合物，氨一水合物被定义为电解质。

作为典型的弱碱来研究。

中学不参加化学竞赛，一般不介绍酸碱质子理论。如果称氨为非电解质，则不能定义为碱，这给定义其他物质带来了困难，如硼酸、乙醇等。

比如硼酸]在高中课本中没有分子式。因为介绍它的分子式会给学生带来困惑:硼酸是三元酸还是一元酸？直到这些年，国家才以高考试题的形式对这个问题做出了合理的指导。

根据H3BO3的解离反应:

可以判断H3BO3是_ _ _ _ _ _ _ _ _酸。

根据题目可以得出一个结论:第一，硼酸无疑是酸。二、硼酸是什么酸？这个还是很难向学生解释。

中学时期的酸碱理论是以Arrhenius电离理论为基础的。根据他们的观点，NH3和H3BO3不能电离水溶液中的OH-和H+，因此属于非电解质。这和硼酸是酸是矛盾的。结果自然会导致“要不要在中学的一般教学中引入酸碱质子理论？”问题。真的有必要引入“酸碱质子理论”吗？

以《化学概念与应用》为例，书中这样介绍碱，“碱是一种能溶于水产生羟基的物质。书中介绍了能电离OH-的物质，如NaOH，还介绍了“传输反转”。这些碱溶于水生成OH-，电离过程是H+从水向碱的转移。氨是这种碱最常见的例子。这样就解释了碱产生羟基的两种途径:自离解或“传输反转”，从而避免了中学引入“酸碱质子理论”带来的麻烦。

如:

肼是一种二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。肼第一次电离反应的平衡常数值为_ _ _ _ _ _ _ _。肼和硫酸形成的酸式盐的化学式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

答案是8.7× 10-7n2h6 2

要解释清楚这个问题，就要解释NH3是一元的。通过使用“传输反转”，NH3通过与水的相互作用电离出羟基，因此NH3是一元碱，肼是二元碱。

同理，在引入硼酸时，我们可以参考“传输反转”:

说明硼酸是一种酸，属于一元酸。不必过多纠结于“能否电离水中氢离子”来判断是否是酸。

盐酸，氯化氢的水溶液，是电解质吗？这个问题可以理解为:氯化氢可以电离水溶液中的H+和Cl，所以是电解质。氯化氢的水溶液一般称为盐酸。氯化氢在水溶液中可以完全电离，属于强电解质。

强酸在固体界面上的吸附和解离是环境、催化和材料科学领域多相化学的一个重要课题。下图是少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附溶解过程示意图。以下说法是错误的

A.在冰表面的第一层，氯化氢以分子形式存在

B.在第二层冰表面，H+的浓度为5×103mol·L-1

C.在第三层冰表面，冰的氢键网格结构保持不变

D.冰表面的所有层之间都有一个可逆的反应

思维良好的学生会继续思考选项d，即第二层冰表面，有可逆反应:HCl⇌H++ Cl？也就是说，有必要得出HCl在第二层冰中表现出弱电解质行为的结论。这和2007年10月30日吴国庆教授在黄山市的讲座“化学的一些基本概念的新进展”是一样的，讲的是德国科学家格哈德·埃特尔关于“硝酸是水表面的弱酸”的观点。物质的性质和行为不能一概而论，要看它所处的环境。

综上所述，在高中，我们可以直接把氨称为碱，而不用引入酸碱质子理论来增加学生理解的难度，也是为了让学生认识到电解质的强度与他们所处的环境有关。

参考

北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学。北京:高等教育出版社，1986: 498

普通高中课程标准实验教材:化学选修课4化学反应原理。北京:人民教育出版社，2007: 55

普通高中课程标准4化学反应原理实验教材中的化学选修课。北京:人民教育出版社，2007: 42

菲利普斯。等。化学概念与应用:中策。Trans。王祖浩等.杭州:浙江教育出版社，2008: 500-506

吴国庆。氨水是NH4OH还是NH3 H2O？。中国科技术语，2009:56-58

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