题目
(本题6分)已知25 ℃时0.02 mol·dm-3的KCl溶液的电导率为0.2768 S·m-1。一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测知其电阻为453 Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555 g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050 Ω。计算:(1)电导池系数;(2)CaCl2溶液的电导率;(3)CaCl2溶液的摩尔电导率。
(本题6分)
已知25 ℃时0.02 mol·dm-3的KCl溶液的电导率为0.2768 S·m-1。一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测知其电阻为453 Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555 g·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050 Ω。计算:(1)电导池系数;(2)CaCl2溶液的电导率;(3)CaCl2溶液的摩尔电导率。
题目解答
答案
解:(1)电导池常数为
(2分)
(2)CaCl2溶液的电导率
(2分)
(3)CaCl2溶液的摩尔电导率
(2分)
解析
本题考查电导率、电导池常数及摩尔电导率的计算,需掌握以下核心知识点:
- 电导池常数(X)的计算公式:$X = \kappa \cdot R$($\kappa$为已知电导率,$R$为对应电阻)。
- 溶液电导率的计算公式:$\kappa = \frac{X}{R}$($X$为电导池常数,$R$为溶液电阻)。
- 摩尔电导率的计算公式:$\Lambda_m = \frac{\kappa}{c}$(需注意浓度单位的转换)。
关键点:单位换算(如质量浓度转物质的量浓度)、公式灵活应用。
(1) 电导池常数
根据公式 $X = \kappa \cdot R$,代入KCl溶液的电导率 $\kappa = 0.2768 \, \text{S·m}^{-1}$ 和电阻 $R = 453 \, \Omega$:
$X = 0.2768 \times 453 = 125.4 \, \text{m}^{-1}.$
(2) CaCl₂溶液的电导率
利用电导池常数 $X = 125.4 \, \text{m}^{-1}$ 和CaCl₂溶液的电阻 $R = 1050 \, \Omega$:
$\kappa = \frac{X}{R} = \frac{125.4}{1050} = 0.1194 \, \text{S·m}^{-1}.$
(3) CaCl₂溶液的摩尔电导率
- 计算物质的量浓度:
质量浓度 $c_{\text{质量}} = 0.555 \, \text{g·dm}^{-3}$,CaCl₂的摩尔质量 $M = 110.98 \, \text{g·mol}^{-1}$,则物质的量浓度为:
$c = \frac{0.555}{110.98} \approx 0.005 \, \text{mol·dm}^{-3} = 5 \, \text{mol·m}^{-3}.$ - 计算摩尔电导率:
$\Lambda_m = \frac{\kappa}{c} = \frac{0.1194}{5} = 0.02388 \, \text{S·m}^2\text{·mol}^{-1}.$