题目
浓度为1mol·kg -1 的CuSO 4 溶液的离子强度为I 1 ,1mol·kg -1 的NaCl溶液的离子强度为I 2 ,则I 1 与I 2 的关系为A. I 1 =0.5I 2B. I 1 =I 2C. I 1 =4I 2D. I 1 =2I 2
浓度为1mol·kg -1 的CuSO 4 溶液的离子强度为I 1 ,1mol·kg -1 的NaCl溶液的离子强度为I 2 ,则I 1 与I 2 的关系为
A. I 1 =0.5I 2
B. I 1 =I 2
C. I 1 =4I 2
D. I 1 =2I 2
题目解答
答案
C. I 1 =4I 2
解析
考查要点:本题主要考查离子强度的计算,需要掌握离子强度公式及其应用,理解电解质解离后离子的浓度和电荷数对离子强度的影响。
解题核心思路:
- 离子强度公式:$I = \frac{1}{2} \sum c_i z_i^2$,其中$c_i$为离子的浓度(单位:mol·kg⁻¹),$z_i$为离子的电荷数。
- 解离分析:明确不同电解质在溶液中解离产生的离子种类、浓度及电荷数。
- 分步计算:分别计算两种溶液的离子强度,再比较大小关系。
破题关键点:
- CuSO₄解离为Cu²⁺和SO₄²⁻,两者浓度均为1 mol·kg⁻¹,电荷数分别为+2和-2。
- NaCl解离为Na⁺和Cl⁻,浓度均为1 mol·kg⁻¹,电荷数分别为+1和-1。
- 代入公式时,注意平方电荷数并求和。
CuSO₄溶液的离子强度I₁
- 解离情况:
$\text{CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄²⁻}$
每个离子的浓度均为1 mol·kg⁻¹。 - 代入公式:
$I_1 = \frac{1}{2} \left[ (1)(+2)^2 + (1)(-2)^2 \right] = \frac{1}{2} \left[ 4 + 4 \right] = \frac{1}{2} \times 8 = 4 \, \text{mol·kg⁻¹·电荷平方}$
NaCl溶液的离子强度I₂
- 解离情况:
$\text{NaCl → Na⁺ + Cl⁻}$
每个离子的浓度均为1 mol·kg⁻¹。 - 代入公式:
$I_2 = \frac{1}{2} \left[ (1)(+1)^2 + (1)(-1)^2 \right] = \frac{1}{2} \left[ 1 + 1 \right] = \frac{1}{2} \times 2 = 1 \, \text{mol·kg⁻¹·电荷平方}$
比较I₁与I₂
- 计算结果:$I_1 = 4$,$I_2 = 1$,因此 $I_1 = 4I_2$。
- 结论:选项C正确。