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有关溶液导电性实验

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实验目的  

通过实验证明强、弱电解质导电性不同。

 

操作方法

取等体积,浓度为0.5molL的盐酸、氨水以及醋酸、氢氧化钠、氯化钠的水溶液,分别倒入五个烧杯,并分别将两根碳棒插入五个烧杯中,连接电源、灯泡,注意观察灯泡的明亮程度。

 

实验现象

插入NH3·H2OCH3COOH溶液中的灯泡暗,其他灯泡亮。

 

注意事项

1、影响溶液导电能力强弱的直接因素是溶液中电荷的浓度,不要误以为与溶质的浓度有直接关系,1mol/LBaCl2溶液与2mol/LNaCl溶液导电能力相同;只有各离子所带的电荷相同,才可以用物质的浓度说明问题,本实验所选试剂电离出来的离子均带有一个单位的电荷。

2、导电能力与溶质的物质的量或溶液的体积也没有直接关系,上述实验中所取溶液体积不相同照样说明问题。

 

    根据上述实验可知体积和浓度相同而种类不同的酸、碱和盐的水溶液在同样条件下的导电能力是不同的,盐酸、氢氧化钠、氯化钠溶液的导电能力比氨水和醋酸溶液强。

1强、弱电解质的判断    2、溶液导电能力的影响因素

1、下列物质中是弱电解质的是(  

    A. CH3COONa       B. NH4Cl        C. KNO3            D. H2S

试题难度:易

20.01mol纯净的烧碱固体分别投入下列100mL的溶液中,溶液的导电能力有明显变化的是(   

A. 0.5mol/L的硫酸          B. 0.5mol/L的醋酸溶液

C. 0.25mol/L的盐酸         D. 0.25mol/L的硫酸铜溶液

试题难度:中

3用水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是

A. cOH/cNH3·H2O     B. cNH3·H2O/cOH  

C. cH)和cOH)的乘积   D. OH的物质的量

试题难度:难

1 答案:D

解析:强酸、强碱、绝大多数盐是强电解质,弱酸、弱碱、水是弱电解质。

2 答案:B

解析:注意题目条件是“有明显变化”,而不是“导电能力最强的”。

3 答案:B

解析:加水稀释促进电离,溶液中氢氧根离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减少,所以A中比值增大,B项是A项的倒数,故必然变小;但氢离子和氢氧根离子的乘积不变。

溶液导电与金属导电的异同点

导电的条件:有可以自由移动的带电粒子。

溶液导电与金属导电的相同点:都存在可以自由移动的带电荷的粒子,金属是自由电子,溶液中为自由离子。

溶液导电与金属导电的不同点:金属能导电,电解质溶液也能导电,它们导电原理不同。

金属导电只是自由电子的定向移动,导电过程并没有发生化学变化,而电解质溶液中,存在的自由移动的带有正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子,两种离子在电场作用下,阳离子向与电源负极相连接的阴极移动,并在阴极得到电子,发生了还原反应;阴离子向与电源正极相连的阳极移动,并在阳极失去电子,发生了氧化反应。即在插入的两个电极上发生了氧化还原反应。

 

电导率

电导率是物质传送电流的能力,是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数――电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标。它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同,则溶液导电的程度也不同。通过测定溶液的导电度来分析电解质在溶解中的溶解度。这就是电导仪的基本分析方法。

溶液的电导率与离子的种类有关。同样浓度电解质,它们的电导率也不一样。通常是强酸的电导率最大,强碱和它与强酸生成的盐类次之,而弱酸和弱碱的电导率最小。因此,通过对水的电导的测定,对水质的概况就有了初步的了解。电导率:电阻率的倒数即称之为电导率L。在液体中常以电阻的倒数――电导来衡量其导电能力的大小。电导L的计算式如下式所示:Ll/RS/l电导的单位用姆欧又称西门子即S来表示,由于S单位太大。常采用毫西门子,微西门子单位1S103mS106μS

 

当量电导

液体的电导仅说明溶液的导电性能与几何尺寸间的关系,未体现出溶液浓度与电性能的关系。为了能区分各种介质组成溶液的导电性能,必须在电导率的要领中引入浓度的关系,这就提出了当量电导的概念。所谓的当量电导就是指把1g当量电解质的溶液全部置于相距为1cm的两板间的溶液的电导,符号“λ”。由于在电导率的基础上引入了浓度的概念。因此用各种水溶液的电导来表示和比较了。在水质监测中,一般通过对溶液电导的测量可掌握水中所溶解的总无机盐类的浓度指标。

 

温度对电导的影响

溶液的电阻是随温度升高而减小,即溶液的浓度一定时,它的电导率随着温度的升高而增加,其增加的幅度约为2%℃1。另外同一类的电解质,当浓度不同时,它的温度系数也不一样。在低浓度时,电导率和温度之间的关系用下式表示:L1L01αtt0)+βtt02]由于第二项βtt02之值较小,可忽略不计。在低温时的电导率与温度的关系可用以下近似值L1L01αtt0)]表示,因此实际测量时必须加入温度补偿。

电导的温度系数

    对于大多数离子,电导率的温度系数大约为+1.4%℃13%℃1对于HOH离子,电导率温度系数分别为1.5%℃11.8%℃1,这个数值相对于电导率测量的准确度要求,一般为1%或优于1%,是不容忽视的。

 

探讨课题

从理论上分析等浓度的磷酸和盐酸溶液的导电能力,并用实验证明。

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