题目
用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol • kg-1和0.1 mol • kg-1的两个电解质溶液,其电阻分别为1000和500,则它们依次的摩尔电导率之比为( )A. 1 : 5B. 5 : 1C. 10 : 5D. 5 : 10
用同一电导池分别测定浓度为 0.01 mol • kg-1和0.1 mol • kg-1的两个电解质溶液,其电阻分别为1000和500,则它们依次的摩尔电导率之比为( )
A. 1 : 5
B. 5 : 1
C. 10 : 5
D. 5 : 10
题目解答
答案
B. 5 : 1
解析
考查要点:本题主要考查摩尔电导率的计算,涉及电导率与电阻的关系,以及如何通过实验数据推导摩尔电导率的比值。
解题核心思路:
- 明确公式:摩尔电导率 $\Lambda_m = \frac{\kappa}{c}$,其中 $\kappa$ 是电导率,$c$ 是浓度。
- 电导率与电阻的关系:同一电导池中,$\kappa \propto \frac{1}{R}$($R$ 为电阻)。
- 建立比例关系:通过两种溶液的电阻和浓度,结合公式推导摩尔电导率的比值。
破题关键点:
- 将电导率 $\kappa$ 用 $\frac{C}{R}$ 表示($C$ 为常数)。
- 代入 $\Lambda_m = \frac{\kappa}{c}$,得到 $\Lambda_m \propto \frac{1}{R \cdot c}$。
- 直接代入数据计算比值。
公式推导
- 电导率与电阻的关系:
在同一电导池中,$\kappa = \frac{C}{R}$($C$ 为常数)。 - 摩尔电导率公式:
$\Lambda_m = \frac{\kappa}{c} = \frac{C}{R \cdot c}$。 - 比值计算:
对于两种溶液,$\frac{\Lambda_{m1}}{\Lambda_{m2}} = \frac{\frac{C}{R_1 \cdot c_1}}{\frac{C}{R_2 \cdot c_2}} = \frac{R_2 \cdot c_2}{R_1 \cdot c_1}$。
代入数据
- 第一种溶液:$R_1 = 1000$,$c_1 = 0.01$ mol/kg
- 第二种溶液:$R_2 = 500$,$c_2 = 0.1$ mol/kg
- 计算比值:
$\frac{\Lambda_{m1}}{\Lambda_{m2}} = \frac{500 \cdot 0.1}{1000 \cdot 0.01} = \frac{50}{10} = 5:1$