有 4 个浓度都是 0.01 mol·kg-1 的电解质溶液,其中平均活度系数最大的是: ( )A. KClB. CaCl2C. Na2SO4D. AlCl3

本题考查德拜-休克尔极限定律的应用，核心在于比较不同电解质溶液的离子强度。根据该定律，离子强度越大，平均活度系数越小。因此，只需计算各选项的离子强度，找出最小者对应的电解质即可。

关键步骤：

1. 将各电解质解离为离子；
2. 计算每个离子的浓度和电荷数；
3. 代入离子强度公式 $I = \frac{1}{2} \sum c_i z_i^2$；
4. 比较离子强度，确定最小值。

各选项离子强度计算

A. KCl

• 解离：$KCl \rightarrow K^+ + Cl^-$
• 浓度：$c(K^+) = c(Cl^-) = 0.01 \, \text{mol·kg}^{-1}$
• 电荷数：$z(K^+) = +1, \, z(Cl^-) = -1$
• 离子强度：
  $I = \frac{1}{2} \left[ (0.01)(1^2) + (0.01)(1^2) \right] = \frac{1}{2} \times 0.02 = 0.01$

B. CaCl₂

• 解离：$CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-$
• 浓度：$c(Ca^{2+}) = 0.01 \, \text{mol·kg}^{-1}, \, c(Cl^-) = 0.02 \, \text{mol·kg}^{-1}$
• 电荷数：$z(Ca^{2+}) = +2, \, z(Cl^-) = -1$
• 离子强度：
  $I = \frac{1}{2} \left[ (0.01)(2^2) + (0.02)(1^2) \right] = \frac{1}{2} \times (0.04 + 0.02) = 0.03$

C. Na₂SO₄

• 解离：$Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}$
• 浓度：$c(Na^+) = 0.02 \, \text{mol·kg}^{-1}, \, c(SO_4^{2-}) = 0.01 \, \text{mol·kg}^{-1}$
• 电荷数：$z(Na^+) = +1, \, z(SO_4^{2-}) = -2$
• 离子强度：
  $I = \frac{1}{2} \left[ (0.02)(1^2) + (0.01)(2^2) \right] = \frac{1}{2} \times (0.02 + 0.04) = 0.03$

D. AlCl₃

• 解离：$AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-$
• 浓度：$c(Al^{3+}) = 0.01 \, \text{mol·kg}^{-1}, \, c(Cl^-) = 0.03 \, \text{mol·kg}^{-1}$
• 电荷数：$z(Al^{3+}) = +3, \, z(Cl^-) = -1$
• 离子强度：
  $I = \frac{1}{2} \left[ (0.01)(3^2) + (0.03)(1^2) \right] = \frac{1}{2} \times (0.09 + 0.03) = 0.06$

结论

离子强度从小到大依次为：KCl (0.01) < CaCl₂ (0.03) = Na₂SO₄ (0.03) < AlCl₃ (0.06)。因此，KCl的平均活度系数最大。