题目
在电导实验测定中,需用交流电源而不用直流电源其原因是()。A. 保持溶液不致升温B. 防止在电极附近溶液浓度发生变化C. 能准确测定电流的平衡点D. 简化测量电阻的线路
在电导实验测定中,需用交流电源而不用直流电源其原因是()。
A. 保持溶液不致升温
B. 防止在电极附近溶液浓度发生变化
C. 能准确测定电流的平衡点
D. 简化测量电阻的线路
题目解答
答案
B. 防止在电极附近溶液浓度发生变化
解析
本题考查电导实验中使用交流电源的原因,需结合电化学中电解与电导测量的原理分析:
关键知识点:电导测量的干扰因素——浓度极化
在电导实验中,若使用直流电源,电极上会发生氧化还原反应(电解):
- 阳极:溶液中的阴离子失去电子被氧化(如 $\text{Cl}^- \to \frac{1}{2}\text{Cl}_2 + e^-$),导致阳极附近阴离子浓度降低;
- 阴极:溶液中的阳离子得到电子被被还原(如 $\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$),导致阴极附近阳离子浓度降低。
这种电极附近溶液浓度的变化(浓度极化)会使溶液电导随时间变化,无法得到稳定的测量结果,严重影响实验准确性。
交流电源的作用
使用交流电源时,电极上的氧化还原反应方向随电流方向周期性变化,阳极和阴极交替极化,避免了电极附近浓度的持续改变,从而保证溶液浓度均匀,测量结果稳定。
选项分析
- A. 保持溶液不致升温:交流电源也会产生焦耳热,升温与否与电源类型无关,错误;
- B. 防止在电极附近溶液浓度发生变化:符合上述分析,正确;
- C. 能准确测定电流的平衡点:电导测量通常测电阻,与电流平衡点无关,错误;
- D. 简化测量电阻的线路:交流和直流测量线路复杂程度差异不大,错误。