题目

1.无限稀释时,HCl、KCl和NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同电位梯度下,三种溶液中-|||-^- 的运动速率是否相同?三种溶液中 (1) 的迁移数是否相同?

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查离子迁移数与运动速率的概念，以及无限稀释溶液中离子行为的规律。

解题核心思路：

  1. 无限稀释条件下，离子的迁移数仅由离子本身性质决定，与共存离子无关。
  2. 迁移数是离子对总电流的贡献比例，而运动速率由离子的电迁移速度决定。
  3. 阳离子（H⁺、K⁺、Na⁺）的迁移数不同，导致总迁移速度不同，从而影响Cl⁻的迁移数占比。

破题关键点：

  • Cl⁻作为阴离子，其运动速率由自身性质决定，在无限稀释时相同。
  • 总迁移速度由所有离子共同决定，阳离子迁移数不同，导致Cl⁻的迁移数不同。

在无限稀释的HCl、KCl、NaCl溶液中：

  1. Cl⁻的运动速率：

    • 根据 Kohlrausch 定律，无限稀释时离子的迁移数仅由离子本身决定。Cl⁻的性质相同，因此其运动速率（电迁移速度）在三种溶液中相同。

  2. Cl⁻的迁移数：

    • 迁移数是离子对总电流的贡献比例。总迁移速度由阳离子和Cl⁻的迁移速度共同决定。
    • H⁺、K⁺、Na⁺的迁移数不同（H⁺ > K⁺ > Na⁺），导致总迁移速度不同。Cl⁻的迁移数为：
      $t_{\text{Cl}^-} = \frac{u_{\text{Cl}^-}}{u_{\text{阳离子}} + u_{\text{Cl}^-}}$
      随阳离子迁移数降低，Cl⁻的迁移数逐渐升高。因此，三种溶液中Cl⁻的迁移数不同。