题目
298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为( )A. t1=t2B. t1>t2C. t1D. 无法比较
298K时有相同浓度的NaOH(1)和NaCl(2)溶液,两个Na+的迁移数t1与t2之间的关系为( )
A. t1=t2
B. t1>t2
C. t1 D. 无法比较
题目解答
答案
C. t1
解析
迁移数是衡量离子在溶液中迁移贡献的重要参数,其大小受离子种类、溶液浓度及电解质性质影响。本题中,NaOH和NaCl均为强电解质,完全解离,但阴离子不同(OH⁻ vs Cl⁻)。由于阴离子的迁移数差异,会导致阳离子(Na⁺)的迁移数不同。OH⁻的迁移数大于Cl⁻,因此Na⁺在NaOH溶液中的迁移数t₁小于NaCl溶液中的t₂。
关键分析步骤
-
迁移数与电解质性质的关系
根据 Kohlrausch 定律,迁移数与离子种类及溶液中其他离子相关。总迁移数满足 $t_+ + t_- = 1$。 -
阴离子迁移数的比较
在稀溶液中,OH⁻的迁移数显著大于Cl⁻(如实验数据:t(OH⁻) ≈ 0.76,t(Cl⁻) ≈ 0.75,但需注意具体浓度下的差异)。 -
阳离子迁移数的推导
由于 $t_+ = 1 - t_-$,当阴离子迁移数较高时,对应的阳离子迁移数较低。因此:- NaOH溶液中:$t_1 = 1 - t(\text{OH}^-)$
- NaCl溶液中:$t_2 = 1 - t(\text{Cl}^-)$
因 $t(\text{OH}^-) > t(\text{Cl}^-)$,故 $t_1 < t_2$。