题目
298 K,当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1 增加到 0.1 mol·kg-1时,其电导率 k 和摩尔电导率 m将: ( )(A) k减小 , m增加 (B) k增加 , m增加(C) k减小 , m减小 (D) k增加 , m减小
298 K,当 H2SO4溶液的浓度从
0.01 mol·kg-1 增加到 0.1 mol·kg-1时,其电导率 k 和摩尔电导率 m将: ( )(A) k减小 , m增加 (B) k增加 , m增加(C) k减小 , m减小 (D) k增加 , m减小
0.01 mol·kg-1 增加到 0.1 mol·kg-1时,其电导率 k 和摩尔电导率 m将: ( )(A) k减小 , m增加 (B) k增加 , m增加(C) k减小 , m减小 (D) k增加 , m减小
题目解答
答案
答: (D) 电导率随溶液的浓度增加而增加,但是摩尔电导率随溶液的浓度增加而减小。
解析
考查要点:本题主要考查溶液的电导率(κ)和摩尔电导率(Λm)随浓度变化的规律,特别是强电解质溶液的特性。
解题核心思路:
- 电导率(κ):反映溶液的导电能力,与溶液中离子的浓度和种类有关。对于强电解质溶液,在较低浓度范围内,浓度增加会导致κ增大。
- 摩尔电导率(Λm):单位浓度下的导电能力,由 Kohlrausch 定律可知,Λm 随浓度增加而减小,因离子间相互作用增强,迁移受阻。
破题关键点:
- 硫酸是强电解质,在稀溶液中完全电离。
- 浓度增加时,总离子浓度上升使 κ 增大,但离子间作用增强导致 Λm 减小。
电导率(κ)的变化
当溶液浓度从 0.01 mol·kg⁻¹ 增加到 0.1 mol·kg⁻¹ 时:
- 离子浓度增加,参与导电的离子数量增多,因此 电导率 κ 增大。
摩尔电导率(Λm)的变化
根据 Kohlrausch 定律:
$\Lambda_m = \Lambda_m^0 - K\sqrt{c}$
其中,$\Lambda_m^0$ 是无限稀释摩尔电导率,$K$ 为常数,$c$ 为浓度。
- 浓度增大时,$\sqrt{c}$ 增大,导致 Λm 减小(离子间作用增强,迁移受阻)。
结论:浓度增加时,κ 增大,Λm 减小,正确答案为 (D)。