题目
298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01mol/kg增加到0.1mol/kg时,其电导率 k和摩 尔电导率人「A. K减小,Am增加B. K增加,Am增加C. K减小,Am减小D. K增加,Am减小
298K时,当H2SO4溶液的浓度从0.01mol/kg增加到0.1mol/kg时,其电导率 k和摩 尔电导率人「
A. K减小,Am增加
B. K增加,Am增加
C. K减小,Am减小
D. K增加,Am减小
题目解答
答案
D. K增加,Am减小
解析
考查要点:本题主要考查溶液中电导率(k)和摩尔电导率(Λm)随浓度变化的规律,需结合强电解质溶液的特性进行分析。
解题核心思路:
- 电导率(k):反映溶液的导电能力,与溶液中离子浓度和离子迁移速率有关。浓度较低时,k随浓度增加而增大;但浓度过高时,离子间相互作用增强,迁移速率下降,k可能减小。
- 摩尔电导率(Λm):单位浓度下的电导能力,通常随浓度增加而减小,因浓度升高导致离子间作用增强,有效迁移能力下降。
破题关键点:
- 硫酸的特性:H2SO4是强酸,第一离解完全(H2SO4 → 2H+ + SO4^2-),第二离解(H2SO4 ⇌ 2H+ + SO4^2-)受浓度影响。低浓度时离解度高,离子数目多;高浓度时离解度下降,离子间作用增强。
- 浓度范围:题目中浓度从0.01 mol/kg增加到0.1 mol/kg,属于中低浓度范围,此时k可能因离子浓度增加而增大,而Λm因浓度升高而减小。
电导率(k)的变化
- 低浓度到中浓度:随着H2SO4浓度从0.01 mol/kg增加到0.1 mol/kg,溶液中离子浓度显著增加,导致k增大。
- 离子迁移速率:虽然浓度升高会增加离子间作用,但在该浓度范围内,离子数目增加对k的提升作用更明显,因此k整体呈增大趋势。
摩尔电导率(Λm)的变化
- 定义关系:Λm = k × 1000/c(c为浓度),当k随浓度增加的幅度小于浓度增加的幅度时,Λm会减小。
- 离子间作用增强:浓度升高导致离子间水合作用和静电吸引力增强,离子有效迁移能力下降,Λm减小。